Orange Pi 5 — производительный одноплатный компьютер производства Shenzhen Xunlong Software на базе Rockchip RK3588S. Плата оснащается восьмиядерным ARM-процессором, графикой Mali-G610, встроенным NPU до 6 TOPS и поддерживает вывод изображения до 8K.
Orange Pi 5 предназначена для более требовательных задач, чем многие предыдущие модели Orange Pi. Плата поддерживает до 32 ГБ LPDDR4/4X, быстрый NVMe-накопитель через M.2 PCIe 2.0 x1, несколько интерфейсов камер и дисплеев, Gigabit Ethernet и USB 3.0.
Беспроводной связи на самой плате нет. Для Wi-Fi и Bluetooth используется дополнительный модуль, устанавливаемый в единственный M.2-слот, поэтому при использовании штатного беспроводного модуля этот слот уже нельзя одновременно использовать для NVMe SSD. Это одно из ключевых отличий Orange Pi 5 от некоторых моделей семейства Orange Pi 5B и 5 Plus.
Плата работает под Linux и Android и подходит для домашних серверов, контейнеров, мультимедиа, компьютерного зрения, локального машинного обучения и других приложений, где важны производительность и расширенные интерфейсы.
Основные характеристики Orange Pi 5
- Процессор: Rockchip RK3588S, 4 × ARM Cortex-A76 + 4 × ARM Cortex-A55
- Архитектура: 64-битная ARMv8.2-A, big.LITTLE, техпроцесс 8 нм
- Частота: до 2,4 ГГц для Cortex-A76 и до 1,8 ГГц для Cortex-A55
- Графика: ARM Mali-G610
- NPU: встроенный AI-ускоритель до 6 TOPS
- Оперативная память: 4 / 8 / 16 / 32 ГБ LPDDR4/4X
- Ethernet: 1 × Gigabit Ethernet
- Wi-Fi/Bluetooth: отсутствуют на плате, поддерживается дополнительный модуль Wi-Fi 6 + Bluetooth 5.0
- USB: 1 × USB 3.0 Type-A, 2 × USB 2.0 Type-A, 1 × USB 3.0 Type-C
- Видео: HDMI 2.1 до 8Kp60, DisplayPort 1.4 через USB Type-C
- Дисплеи: 2 × MIPI D-PHY TX 4-Lane
- Камеры: 1 × MIPI CSI 4-Lane + 2 × MIPI D-PHY RX 4-Lane
- Хранилище: microSD, 16 МБ QSPI NOR Flash, M.2 M-key PCIe 2.0 x1 для NVMe SSD
- GPIO: 26-контактный разъём, 17 GPIO с логическим уровнем 3,3 В
- Питание: USB Type-C, 5 В / 4 А
- Аудио: 3,5-мм аудиоразъём, встроенный микрофон и HDMI Audio
- Размер платы: 100 × 62 мм
Технические характеристики
Процессор и SoC
Orange Pi 5 построена на Rockchip RK3588S, изготовленном по 8-нм техпроцессу. SoC использует гетерогенную архитектуру big.LITTLE и объединяет четыре производительных ядра ARM Cortex-A76 с частотой до 2,4 ГГц и четыре энергоэффективных Cortex-A55 с частотой до 1,8 ГГц.
RK3588S является более компактным вариантом семейства RK3588 с меньшим количеством внешних интерфейсов. Именно этот SoC используется в Orange Pi 5, тогда как старшая Orange Pi 5 Plus построена на полном RK3588.
Графический процессор и NPU
Графическая подсистема использует ARM Mali-G610 и поддерживает современные графические API, включая OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.2 и Vulkan 1.2.
Отдельно в RK3588S встроен аппаратный NPU производительностью до 6 TOPS. Он поддерживает INT4, INT8 и INT16 и предназначен прежде всего для локального выполнения задач машинного обучения и компьютерного зрения.
Для использования NPU требуются соответствующие библиотеки и программные инструменты Rockchip. Возможности ускорения зависят от используемой операционной системы и конкретного программного стека.
Оперативная память
Orange Pi 5 выпускается в конфигурациях с 4, 8, 16 и 32 ГБ LPDDR4/4X. Память распаяна непосредственно на плате и не может быть расширена после покупки.
Большой объём оперативной памяти особенно полезен при работе с контейнерами, виртуальными сервисами, базами данных, компиляцией больших проектов и локальными AI-приложениями.
Сетевые интерфейсы
Для проводной сети используется один Gigabit Ethernet на базе контроллера YT8531C. На плате нет встроенного Wi-Fi или Bluetooth.
Для беспроводной связи предусмотрен дополнительный модуль Wi-Fi 6 + Bluetooth 5.0. Важно учитывать конструкцию оригинальной Orange Pi 5: у неё используется один M.2-слот, поэтому при установке беспроводного модуля этот же слот нельзя одновременно использовать для NVMe SSD.
USB и видеовыходы
На плате расположены один USB 3.0 Type-A и два USB 2.0 Type-A. Дополнительно предусмотрен USB 3.0 Type-C, который поддерживает передачу данных и вывод изображения через DisplayPort 1.4.
Для подключения монитора или телевизора используется HDMI 2.1 с поддержкой разрешения до 8K при 60 Гц. Через USB Type-C доступен дополнительный видеовыход DisplayPort 1.4.
Отдельно имеется USB Type-C для питания. Это важно учитывать при подключении: на плате присутствуют два разъёма Type-C с разными функциями.
Дисплеи и камеры
Для дисплеев предусмотрены два интерфейса MIPI D-PHY TX 4-Lane. Они позволяют подключать совместимые MIPI-дисплеи непосредственно к плате.
Для камер доступен один интерфейс MIPI CSI 4-Lane и два дополнительных MIPI D-PHY RX 4-Lane. Таким образом, аппаратная платформа предоставляет до трёх интерфейсов для подключения камер, в зависимости от используемых модулей и программной поддержки.
Хранилище
Orange Pi 5 использует карту microSD как один из основных способов хранения и загрузки системы. Дополнительно на плате установлен 16 МБ QSPI NOR Flash, используемый для загрузочных компонентов.
Для быстрого внешнего накопителя предусмотрен M.2 M-key с интерфейсом PCIe 2.0 x1. Он предназначен для NVMe SSD, однако пропускная способность одной линии PCIe 2.0 значительно ниже максимальных скоростей современных NVMe-накопителей.
Теоретически одна линия PCIe 2.0 обеспечивает около 500 МБ/с на уровне передачи данных, поэтому реальная скорость SSD будет существенно ниже возможностей более быстрых PCIe 3.0 и PCIe 4.0 NVMe-накопителей.
GPIO и периферия
Orange Pi 5 оснащена 26-контактным разъёмом расширения. В нём доступно 17 линий GPIO с логическим уровнем 3,3 В. Через альтернативные функции контактов также доступны UART, I²C, SPI, PWM и CAN.
Распиновка Orange Pi 5 отличается от стандартного 40-контактного интерфейса Raspberry Pi. Поэтому периферийные модули необходимо проверять по фактическому назначению контактов.
26-контактный разъём GPIO
| Контакт | GPIO | Номер GPIO | Основные альтернативные функции |
|---|---|---|---|
| 1 | GPIO1_B7 | 47 | PWM13, UART1_RX, I2C5_SDA |
| 2 | 5V | — | Питание 5 В |
| 3 | GPIO1_B6 | 46 | I2C5_SCL |
| 4 | 5V | — | Питание 5 В |
| 5 | GPIO1_B5 | 54 | UART1_TX, PWM15 |
| 6 | GND | — | Земля |
| 7 | GND | — | Земля |
| 8 | GPIO4_A3 | 131 | UART0_TX |
| 9 | GPIO4_B2 | 138 | PWM14, CAN1_RX |
| 10 | GPIO4_A4 | 132 | UART0_RX |
| 11 | GPIO4_B1 | 139 | CAN1_TX |
| 12 | GPIO0_D5 | 29 | CAN2_TX, I2C1_SDA |
| 13 | GPIO0_D4 | 28 | PWM3, I2C1_SCL, CAN2_RX |
| 14 | GPIO1_D3 | 59 | UART4_RX, I2C1_SCL, PWM1 |
| 15 | GPIO1_C1 | 49 | SPI4_MOSI, I2C3_SCL, UART3_TX |
| 16 | GPIO1_D2 | 58 | UART4_TX, I2C1_SDA, PWM0 |
| 17 | GPIO1_C0 | 48 | SPI4_MISO, I2C3_SDA, UART3_RX |
| 18 | GND | — | Земля |
| 19 | GPIO1_C2 | 50 | SPI4_CLK, PWM3 |
| 20 | GPIO2_D4 | 92 | GPIO |
| 21 | GND | — | Земля |
| 22 | GPIO1_C4 | 52 | SPI4_CS1 |
| 23 | — | — | Не назначен в таблице производителя |
| 24 | GND | — | Земля |
| 25 | — | — | Не назначен в таблице производителя |
| 26 | GPIO1_A3 | 35 | PWM1 |
Debug UART
Для низкоуровневой отладки на плате предусмотрен отдельный 3-контактный Debug UART. Используется логический уровень 3,3 В, рекомендуемая скорость последовательной консоли — 1 500 000 бод.
| Контакт | Сигнал | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | GND | Общий провод |
| 2 | TXD | Передача данных от платы |
| 3 | RXD | Приём данных платой |
Для подключения требуется USB-UART адаптер с логическим уровнем 3,3 В. Линии TX и RX подключаются перекрёстно: TX адаптера к RX платы, а RX адаптера к TX платы.
Питание
Orange Pi 5 рассчитана на питание 5 В / 4 А через отдельный USB Type-C Power Port. Производитель подчёркивает важность качественного блока питания и предупреждает, что power-порт не поддерживает USB Power Delivery.
Второй USB Type-C расположен отдельно и предназначен для передачи данных и DisplayPort. Эти два разъёма нельзя путать при подключении питания.
Охлаждение
При длительной нагрузке RK3588S выделяет заметное количество тепла. Для стабильной работы под высокой нагрузкой рекомендуется использовать радиатор с вентилятором или другое активное охлаждение.
Особенно актуально охлаждение при длительной компиляции, работе нескольких контейнеров, локальном машинном обучении и других задачах, при которых CPU и NPU длительное время работают под высокой нагрузкой.
Размеры и конструкция
Размер платы составляет 100 × 62 мм. Четыре монтажных отверстия имеют диаметр 3 мм, а отверстия для крепления M.2-накопителя — 3,5 мм.
M.2-слот расположен на нижней стороне платы. Такое размещение помогает сохранить компактный верхний профиль, но при установке NVMe-накопителя необходимо учитывать наличие места под нижней частью платы.
Интерфейсы и разъёмы
- USB Type-C Power — питание 5 В / 4 А;
- USB 3.0 Type-C — передача данных и DisplayPort 1.4;
- USB 3.0 Type-A — подключение периферии;
- 2 × USB 2.0 Type-A — периферийные устройства;
- Gigabit Ethernet RJ45 — проводная сеть;
- HDMI 2.1 — видеовыход до 8Kp60;
- 2 × MIPI D-PHY TX 4-Lane — дисплеи;
- 1 × MIPI CSI 4-Lane + 2 × MIPI D-PHY RX 4-Lane — камеры;
- microSD — системный и пользовательский накопитель;
- M.2 M-key PCIe 2.0 x1 — NVMe SSD или совместимый беспроводной модуль;
- 26-контактный GPIO — GPIO, UART, I²C, SPI, PWM, CAN;
- 3-pin Debug UART — последовательная консоль;
- 3,5-мм аудиоразъём — аудиовход/выход.
Операционные системы
Orange Pi 5 поддерживает несколько операционных систем. В документации производителя указаны Orange Pi OS (Droid), Orange Pi OS (Arch), Orange Pi OS (OH), Android 12.1, Debian 11, Debian 12, Ubuntu 20.04 и Ubuntu 22.04.
Для серверных задач подходят Debian и Ubuntu, тогда как Orange Pi OS и Android позволяют использовать плату как графическую систему, медиаплеер или устройство на базе Android.
Существуют и сторонние образы, включая другие Linux-дистрибутивы. Однако уровень поддержки отдельных аппаратных функций, особенно NPU, камер и аппаратного видео, зависит от конкретного образа и версии ядра.
Возможности и особенности
- 8-ядерный RK3588S с четырьмя Cortex-A76 и четырьмя Cortex-A55;
- NPU до 6 TOPS для локальных AI-задач;
- до 32 ГБ LPDDR4/4X;
- NVMe через M.2 PCIe 2.0 x1;
- HDMI 2.1 с поддержкой до 8Kp60;
- DisplayPort 1.4 через USB Type-C;
- несколько MIPI-интерфейсов для камер и дисплеев;
- Gigabit Ethernet;
- 26-контактный GPIO с 17 линиями 3,3 В.
Для чего подходит Orange Pi 5
Orange Pi 5 подходит для домашних серверов, контейнеров и сетевых сервисов, особенно когда требуется большой объём оперативной памяти и быстрое хранилище NVMe.
Встроенный NPU делает плату интересной для задач компьютерного зрения, классификации изображений, обнаружения объектов и других моделей машинного обучения, способных работать с поддерживаемым Rockchip программным стеком.
Наличие нескольких MIPI-интерфейсов позволяет использовать плату в системах с камерами и дисплеями, а HDMI 2.1 и аппаратный видеоблок делают её подходящей для мультимедийных приложений и воспроизведения видео высокого разрешения.
Большой объём RAM также позволяет использовать Orange Pi 5 для компиляции, разработки, виртуализации лёгких сервисов и запуска большого количества одновременно работающих приложений.
Преимущества
- высокая производительность восьмиядерного RK3588S;
- встроенный NPU до 6 TOPS;
- до 32 ГБ LPDDR4/4X;
- поддержка NVMe SSD;
- HDMI 2.1 до 8Kp60;
- DisplayPort 1.4 через USB Type-C;
- несколько интерфейсов MIPI для камер и дисплеев;
- широкий набор интерфейсов GPIO;
- поддержка Linux и Android.
Ограничения
На Orange Pi 5 нет встроенного Wi-Fi и Bluetooth. Для беспроводного подключения необходим отдельный модуль.
При этом плата имеет только один M.2-слот. Использование совместимого беспроводного модуля занимает этот слот, поэтому одновременно установить туда NVMe SSD нельзя.
Интерфейс NVMe ограничен одной линией PCIe 2.0, поэтому производительность SSD будет ниже возможностей современных PCIe 3.0 и PCIe 4.0 накопителей.
При высокой продолжительной нагрузке требуется эффективное охлаждение. Кроме того, поддержка NPU, камер и аппаратного видеоускорения зависит от конкретной операционной системы и программного стека.
Orange Pi 5 и похожие одноплатные компьютеры
Для сравнения Orange Pi 5 логично рассматривать вместе со старшей Orange Pi 5 Plus и более универсальной Raspberry Pi 5. Эти платы используют разные аппаратные платформы и имеют заметные различия в интерфейсах.
| Характеристика | Orange Pi 5 | Orange Pi 5 Plus | Raspberry Pi 5 |
|---|---|---|---|
| SoC | Rockchip RK3588S | Rockchip RK3588 | Broadcom BCM2712 |
| CPU | 4 × A76 + 4 × A55 | 4 × A76 + 4 × A55 | 4 × Cortex-A76 |
| RAM | 4 / 8 / 16 / 32 ГБ | 4 / 8 / 16 ГБ | 1 / 2 / 4 / 8 / 16 ГБ |
| Ethernet | 1 × Gigabit | 2 × 2.5GbE | 1 × Gigabit |
| Wi-Fi | Опциональный модуль | Опциональный модуль | Встроенный |
| NVMe | M.2 PCIe 2.0 x1 | M.2 PCIe 3.0 x4 | Через дополнительный M.2 HAT+ |
| GPIO | 26-pin | 40-pin | 40-pin |
| NPU | До 6 TOPS | До 6 TOPS | Нет |
Orange Pi 5 отличается от Orange Pi 5 Plus прежде всего более компактным набором интерфейсов: один Gigabit Ethernet вместо двух 2,5-гигабитных портов и PCIe 2.0 x1 вместо PCIe 3.0 x4 для NVMe. При этом обе платы используют восьмиядерную архитектуру Rockchip с Cortex-A76 и Cortex-A55 и NPU до 6 TOPS.
Raspberry Pi 5 использует другую программно-аппаратную экосистему и имеет встроенный Wi-Fi/Bluetooth, однако не содержит аппаратного NPU уровня RK3588S. Orange Pi 5, напротив, предоставляет большой объём RAM и специализированные AI-возможности.
Заключение
Orange Pi 5 — мощный одноплатный компьютер на базе Rockchip RK3588S с восемью ядрами ARM, NPU до 6 TOPS, поддержкой до 32 ГБ LPDDR4/4X, NVMe и видеовыходом HDMI 2.1 до 8Kp60.
Плата хорошо подходит для серверов, Docker, локального машинного обучения, компьютерного зрения, мультимедиа и проектов с камерами и MIPI-дисплеями. Большой объём памяти и наличие NPU позволяют использовать её в сценариях, для которых возможностей более простых SBC может быть недостаточно.
Перед покупкой важно учитывать конструкцию хранения: у оригинальной Orange Pi 5 один M.2-слот, который используется либо для NVMe SSD, либо для совместимого беспроводного модуля. Также следует предусмотреть качественное питание 5 В / 4 А и эффективное охлаждение при длительной нагрузке.
Материалы
- Orange Pi Wiki — Orange Pi 5
- Orange Pi Wiki — распиновка 26-контактного интерфейса
- Orange Pi 5 User Manual PDF
- Официальный сайт Orange Pi
- Orange Pi на GitHub
