We współpracy z CSI S.A. przedstawimy tutaj porównanie trzech formatów komputerów jednopłytkowych: PICO, 3,5" oraz EPIC. Zaprezentujemy w praktyce dwa wybrane egzemplarze, sprawdzimy ich wydajność w różnych benchmarkach, a także zbadamy, jak radzą sobie z różnymi zadaniami z zakresu sztucznej inteligencji (AI), takimi jak przetwarzanie obrazów (wykrywanie osób, obiektów) oraz uruchamianiem modeli LLM. Porównamy wydajność CPU, GPU i NPU dla wybranych zadań oraz zbadamy termikę płytek.
Kilka słów o CSI S.A.
Pokazany tu sprzęt został skompletowany i udostępniony dla nas przez CSI S.A.. CSI S.A. to zaufany dystrybutor przemysłowych systemów komputerowych, który od ponad 30 lat dostarcza kompletne rozwiązania do najbardziej wymagających aplikacji. Oferowane rozwiązania zapewniają niezawodną, ciągłą, bezobsługową pracę w takich branżach jak np. przemysł, transport, logistyka, Digital Signage, security, energetyka czy sztuczna inteligencja.
Współpraca z CSI S.A. to gwarancja dostępu do sprawdzonych technologii i bogatej oferty, w której każdy znajdzie rozwiązanie idealne do swoich potrzeb. Niezależnie od specyfiki aplikacji, elastyczność dostępnych konfiguracji umożliwia precyzyjny dobór komponentów, zapewniając dopasowanie systemu do każdej aplikacji.
CSI S.A. to nie tylko dostawca sprzętu, ale również partner technologiczny, który zapewnia wykwalifikowane wsparcie techniczne, usługi integracyjne, serwis oraz długoterminową dostępność produktów. Dzięki współpracy z czołowymi producentami, firma oferuje wyłącznie sprawdzone rozwiązania, spełniające najwyższe standardy branżowe.
Serdecznie dziękujemy CSI S.A. za udostępnienie szerokiej gamy sprzętu do testów, a teraz przechodzimy do właściwej części prezentacji.
Dostępne formaty komputerków
Oferta CSI S.A. pokrywa szeroki wachlarz zastosowań - od najmniejszych, lecz wciąż potężnych obliczeniowo jednopłytkowych komputerów w formacie 86mm x 55mm (rodzina de-next), przez malutkie PICO (100mm x 72mm), aż po większe formatowo SBC 3.5 " (146mm x 101.7mm), EPIC (165mm x 115mm) aż do dużych płyt 5,25" (203mm x 146mm) z socketem na CPU. Krótką zapowiedź formatów przedstawia zdjęcie tytułowe:
W tym temacie skupimy się na porównaniu tych formatów, z akcentem na PICO, 3,5", EPIC oraz dokładnie przetestujemy dwóch reprezentantów tych rodzin: PICO-ARU4 oraz GENE-ARH6.
Zapraszamy do zapoznania się z właściwą częścią prezentacji znajdującą się poniżej.
Prezentacja i testy PICO-ARU4
PICO-ARU4 to jednopłytkowy komputer (SBC) w formacie Pico-ITX (100 × 72 mm), przeznaczony do kompaktowych systemów embedded, edge AI i aplikacji przemysłowych. Płyta oparta jest na procesorach Intel® Core™ Ultra (Series 2) o TDP 15 W i oferuje wlutowaną pamięć LPDDR5 do 32 GB, zapewniając wysoką wydajność w bardzo małym formacie.
Charakteryzuje go:
- procesor: Intel® Core™ Ultra 5 225U lub Intel® Core™ Ultra 7 255U
- pamięć RAM: LPDDR5 6400 MHz (wbudowana), do 32 GB
- wyjścia wideo: eDP ×1, HDMI ×1
- sieć i komunikacja: 2 × LAN (2.5GbE ×1, GbE ×1), 2 × COM (RS-232/422/485), GPIO 4-bit
- porty USB: USB 3.2 Gen 2 ×2, USB 2.0 ×2
- magazyn i rozszerzenia: SATA 6 Gb/s ×1, M.2 2280 M-Key ×1 (PCIe 4.0/SATA), M.2 2230 E-Key ×1
- zasilanie: DC 12 V (można dokupić konwerter DC-DC 9~36V na 12V PER-P30D-A11-0001)
Do testów otrzymaliśmy zestaw z Intel® Core™ Ultra 7 255U i 32 GB LPDDR5 SDRAM dodatkowo wyposażony w solidny radiator z wentylatorem zapewniający długą i stabilną pracę nawet pod dużym obciążeniem. Poniżej specyfikacja z HWInfo:
Benchmark CPU - Cinebench R15
PICO-ARU4 wyposażony jest w 12-rdzeniowy procesor Intel Core Ultra 7 255U @ 3.27 GHz. Zmierzyliśmy jego wydajność zarówno w przypadku jednowątkowego zadania, jak i w sytuacji obciążenia wszystkich wątków. W trakcie testów obserwowane były również temperatury. Do testów użyty został Cinebench R15 uruchamiany przez Benchmate.
Test wielowątkowy osiągnął wynik 1075 cb, natomiast jednowątkowy 251 cb. Użycie jednego rdzenia widać również po temperaturach. W przypadku jednowątkowego testu grzeją się tylko wybrane rdzenie, w przeciwieństwie wszystkie. Wydajny system chłodzenia szybko reaguje na wzrost temperatury i przyspiesza obroty wentylatora.
Benchmark CPU - AIDA64
Cinebench nie pokazuje jednak zachowań temperatur i taktowania procesora pod długotrwałym i ciągłym obciążeniem. Tutaj sięgnąłem po AIDA64. Chciałem sprawdzić, czy rzeczywiście następuje jakieś zauważalne przegrzewanie i termiczny throttling.
Temperaturowy throttling wykryty został tylko na początku testu, potem temperatury się ustabilizowały a CPU lekko obniżył zegary. Od tego momentu praca stabilna i temperatury nie rosną nawet pod długotrwałym obciążeniem.
Port NVMe - dysk SSD Patriot M.2 P300 256GB
Złącze CN5 (M.2 2280 M-Key) jest idealnym miejscem na podłączenie ultraszybkiego dysku SSD z systemem operacyjnym. W tym przypadku przetestowaliśmy je z SSD Patriot M.2 P300 256GB.
Wyniki uzyskane w programie CrystalDiskMark wskazują na bardzo dobrą wydajność dysku, szczególnie w odczycie sekwencyjnym, który przekracza 2500 MB/s. Prędkości zapisu są nieco niższe (około 1300 MB/s), ale nadal świadczą o szybkim działaniu nośnika i sprawnym zapisie danych. Niższe wartości w testach losowych (RND4K) są naturalne i pokazują, że operacje na małych plikach są wolniejsze niż przy dużych, ciągłych transferach danych.
Port SATA - dysk SSD Samsung SSD 850 EVO 4TB
PICO-ARU4 posiada jeden port SATA 6Gb/s (CN7), na który można podłączyć dodatkowy dysk. Port ten powinien zostać włączony w BIOS w SATA Controllers, wspiera on również hot swap.
Przydać się on zarówno może do podłączenia kolejnego dysku SSD zapewniającego szybki dostęp do danych, jak również i do łączności z dyskiem HDD, gdy potrzebna jest przede wszystkim przestrzeń. Na próbę podłączyliśmy tam dość pojemny SSD Samsung SSD 850 EVO 4TB.
Wyniki testu wykonanego w programie CrystalDiskMark dla dysku Samsung 850 EVO 4TB pokazują prędkości odczytu i zapisu na poziomie około 550 MB/s, co jest typowe dla dysków SSD korzystających z interfejsu SATA III. Osiągi są wyraźnie niższe niż w przypadku dysków NVMe, jednak nadal zapewniają szybkie działanie systemu i sprawne kopiowanie dużych plików. Wyniki operacji losowych (RND4K) są naturalnie niższe, ponieważ odzwierciedlają pracę z wieloma małymi plikami, co jest bardziej wymagające dla nośnika.
Port GPIO - cyfrowe wejścia/wyjścia
PICO-ARU4 posiada 4-bitowy port GPIO w postaci złącza CN20. Oprócz 4 konfigurowalnych wejść/wyjść dostępne jest tam zasilanie +5V oraz masa. Najprostszym sposobem na zaprezentowanie tego portu jest zmiana ustawianiem w BIOSie:
| Pin | Nazwa pinu | Typ sygnału | Poziom sygnału | 1 | +V5S | Zasilanie | +5V | 2 | GPIO_0 | Wejście/Wyjście | - | 3 | GPIO_1 | Wejście/Wyjście | - | 4 | GPIO_2 | Wejście/Wyjście | - | 5 | GPIO_3 | Wejście/Wyjście | - | 6 | GND | Masa | GND |
UWAGA: zmiana ustawienia GPIO w BIOS wymaga osobnego zapisania (Save and exit), samo przerzucenie z High na Low (itd) nie jest automatycznie widoczne!
Drugim sposobem na przetestowanie GPIO może być paczka gpiod dostępna przez APT na Linuxie.
Wykonujemy:
sudo apt install -y gpiod
gpiodetect
gpioinfo
gpiodetect pokaże widoczne układy GPIO, a gpioinfo poszczególne piny. Na tej płytce uzyskujemy:
gpiochip0 [INTC105E:00] (451 lines)
gpiochip1 [gpio_aaeon] (4 lines)
Potem można operować pinami za pomocą komend gpioset i gpioget. Pierwsza ustawia stan danego pinu, druga go odczytuje.
sudo gpioset gpiochip0 0=1
sudo gpioset gpiochip0 0=0
sudo gpioget gpiochip0 0
Port I2C/SMBus - magistrala dwu/trzyprzewodowa
PICO-ARU4 posiada złącze CN17, na którym wyprowadzona jest magistrala I2C/SMBus:
Magistrala I2C/SMBus umożliwia komunikację z szeroką gamą czujników i układów peryferyjnych (np. czujniki temperatury, wilgotności, ciśnienia, wyświetlacze, przetworniki ADC itp.). Na Linuxie dostęp do magistrali I2C zapewnia paczka i2c-tools:
sudo apt install -y i2c-tools
sudo i2cdetect -l
sudo i2cdetect -y <numer_magistrali>
Polecenie i2cdetect -l wyświetli listę dostępnych magistral I2C w systemie, natomiast i2cdetect -y <numer> przeskanuje wybraną magistralę i pokaże adresy podłączonych urządzeń. Do odczytu i zapisu rejestrów poszczególnych urządzeń służą komendy i2cget oraz i2cset. Zawartości rejestrów zależą już od tego, co podłączymy na magistralę.
Porty szeregowe - RS232, RS485 i RS422
PICO-ARU4 jest gotowy do współpracy z innymi przemysłowymi systemami. Obecne na pokładzie dwa porty szeregowe mogą pracować w trybach RS232, RS485 i RS422 co umożliwia bezpośrednią integrację z urządzeniami Modbus, sterownikami PLC, panelami HMI oraz różnego rodzaju czujnikami i modułami wejść/wyjść. Dzięki temu możliwe jest łatwe włączenie urządzenia w istniejącą infrastrukturę automatyki przemysłowej oraz realizacja komunikacji zarówno w prostych instalacjach, jak i w bardziej rozbudowanych systemach monitoringu i sterowania.
Tryb portu szeregowego zmienia się w odpowiedniej zakładce BIOS:
W zależności od użytej płytki, warto jest dodatkowo dokupić akcesoria obejmujące złącza i wyprowadzenia IO. W przypadku PICO-ARU4 porty są wyprowadzone na złącze CN6:
Role pinów zmieniają się w zależności od trybu komunikacji, pełna rozpiska znajduje się w dokumentacji.
Po praktyczny test RS485 zapraszam do akapitu o GENE-ARH6.
Testy LLM przez Ollama
W celu sprawdzenia możliwości lokalnego uruchamiania modeli językowych wykorzystaliśmy środowisko Ollama, które pozwala w prosty sposób pobierać i uruchamiać popularne modele LLM bezpośrednio na komputerze. Testy przeprowadziliśmy na kilku lekkich modelach qwen3.5 o rozmiarach od około 1 do 4 miliardów parametrów, aby sprawdzić jak platforma radzi sobie z generowaniem tekstu w trybie CPU. Do testów użyty został własny prosty skrypt benchmarkujący modele na określonych promptach. Wzięte pod uwagę zostały dwa scenariusze:
- czyste generowanie tekstu
- analiza obrazu przez LLM
Model 0.8b generował około 14 tokenów na sekundę, 2b 8 tokenów, a 4b już tylko 4. Co ciekawe, nie było większej różnicy pomiędzy wersją multimodalną a tekstową.
Wykrywanie osób i zwierząt na obrazach
Kolejnym testem na który się zdecydowaliśmy jest sprawdzenie algorytmów detekcji osób z wykorzystaniem frameworka OpenVINO oraz wstępnie wytrenowanego modelu person-detection-retail-0013. Test polegał na przetworzeniu zestawu 10 zdjęć testowych (scenariusze: ulica, galeria handlowa, park, przejście dla pieszych, dworzec, scena nocna, a także zdjęcia bez ludzi - pusty chodnik i kot) przez trzy jednostki: CPU, NPU oraz GPU. Na samym początku można sprawdzić, czy są one wykrywane:
Kod: Python
Zaloguj się, aby zobaczyć kod
Dalej można użyć je do nałożenia prostokątów oznaczających sekcje na obrazie:
Kod: Python
Zaloguj się, aby zobaczyć kod
Poniżej przykłady przetwarzanych obrazów - przed i po wykryciu.
Poniżej prezentacja tego samego systemu na wcześniej wygenerowanych przez AI filmach. Można łatwo zauważyć, że wykrywanie obiektów i osób dobrze nada się do wielu systemów wizji komputerowej.
W pierwszej wersji algorytm wykrywania był uruchamiany tylko pięciokrotnie. Poszczególne jednostki osiągnęły rezultaty:
- CPU - 9 ms na obraz, FPS 110
- NPU - 11 ms na obraz, FPS 91
- GPU - 6 ms na obraz, FPS 176
Można by odnieść tu wrażenie, że w tym konkretnym przypadku NPU działa najwolniej. Może to być spowodowane też słabszym wsparciem ze strony OpenVINO oraz charakterystyką algorytmu, ale osobna próba pokazała, że sytuacja nie jest taka jasna. Opierała się ona na ciągłej detekcji, symulując pracę kamery w czasie rzeczywistym:
- CPU - FPS 110 spadł do 77
- NPU - FPS 91 nieznacznie wzrósł do 102
- GPU - FPS 176 nieznacznie wzrósł do 180
Łatwo tu zaobserwować, że w przypadku CPU szybko następuje przegrzewanie i "dławienie", natomiast NPU (i GPU) radzą sobie z tym znacznie lepiej.
Test z kamerką - wykrywanie przedmiotów
Innym atrakcyjnym i prostym do uruchomienia systemem jest demo wykrywania obiektów na żywo z kamerki USB. Wykorzystuje model YOLOv8 w formacie OpenVINO IR, który potrafi rozpoznawać 80 różnych kategorii obiektów - od ludzi, przez samochody, zwierzęta, po meble i elektronikę.
Demonstracja YOLOv8 została zrealizowana w oparciu o język Python, z biblioteką OpenVINO Runtime oraz OpenCV do przechwytywania obrazu z kamery i rysowania wyników detekcji.
Testom podlegały trzy warianty modelu YOLOv8 o różnej wielkości
- nano (3.2M parametrów)
- small (11.2M)
- medium (25.9M)
Zacznę od rezultatów. Umieszczę je tylko raz w tej recenzji, bo zasadniczo na każdym komputerku wygląda to tak samo. Dodatkowo należy pamiętać, że program do nagrywania pulpitu też nieco go obciąża, więc może przekłamywać rezultaty.
Na filmikach powyżej widać jak wykrywane są przedmioty. YOLOv8 rozpoznaje telefon komórkowy, butelkę, nożyczki, osobę (na filmie poprzez dłoń). Nie zawsze rezultaty są rzetelne, ale im większy model użyjemy, tym rezultaty będą lepsze kosztem większej ilości obliczeń. Okazjonalnie do rezultatów łapie się też cały stół, model rozpoznaje go po obrusie.
Tabelka przedstawia właściwe rezultaty testów dla tej platformy, tutaj jako ilość FPS strumienia z kamery przy wykrywaniu obiektów co klatkę:
| Model | CPU | GPU | NPU | YOLOv8n | 19.6 | 104.5 | 60.3 | YOLOv8s | 7.1 | 53.7 | 44.9 | YOLOv8m | 2.7 | 24.4 | 29.8 |
Najlepiej z modelami YOLO radzi sobie GPU, a najgorzej CPU. NPU jest mniej więcej po środku, choć przegoniło GPU przy większym modelu. Im lżejszy model, tym szybciej się wykonuje. Na tym sprzęcie sensowny FPS można uzyskać nawet na wersji YOLOv8m, ale nie na procesorze.
Oczywiście modeli YOLO jest znacznie więcej. Mamy m. in:
- YOLOv5 - popularna, starsza wersja często używana w praktyce
- YOLOv7 - model o bardzo dobrym stosunku szybkości do dokładności
- YOLOv9/YOLOv10 - nowsze wersje z dodatkowymi optymalizacjami
W samej rodzinie YOLOv8 występują też warianty n, s, m, l, x, różniące się wielkością i wymaganiami sprzętowymi.
Poniżej umieszczone są animacje przedstawiające działanie wybranych modeli z rodziny v8 w praktyce.
Wszystko tu było wygenerowane na PICO-ARU4.
Pobór mocy
Zgodnie ze specyfikacją, w przypadku konfiguracji z Intel® Core™ Ultra 7 Processor 255U i DDR5 32GB RAM, typowy pobór prądu wynosi 2.85A przy +12V, a maksymalny niecałe 7A. Oznacza to, że trzeba dobrać odpowiedni zasilacz z odpowiednim zapasem wydajności prądowej by zapewnić stabilną pracę urządzenia. Duży prąd pobierany jest jednak nie ciągle, lecz w pikach, np. przy starcie urządzenia.
Podczas wielowątkowego benchmarku pobierane jest około 3A, jednowątkowego 2.5A, a przy lekkiej pracy 1.3A.
Test termiczny
Urządzenie obciążyliśmy wielowątkowym benchmarkiem Cinebench. System chłodzenia szybko zareagował na rosnącą temperaturę i zwiększył obroty wentylatora. Duży radiator skutecznie odbiera ciepło:
Zanotowana temperatura nie przekracza 50°C. Należy pamiętać, że termowizja mierzy temperaturę powierzchni, a nie rdzenia procesora.
Prezentacja i testy GENE-ARH6
GENE-ARH6 to jednopłytkowy komputer (SBC) w formacie 3.5" SubCompact, przeznaczony do zastosowań embedded i przemysłowych. Platforma oparta jest na procesorach Intel® Core™ Ultra (Series 2), oferując wysoką wydajność obliczeniową oraz szerokie możliwości integracji w kompaktowych systemach.
Charakteryzuje go:
- procesor: Intel® Core™ Ultra (Series 2)
- pamięć RAM: DDR5 6400 MHz, Dual Channel, 2 × SODIMM, do 96 GB
- wyjścia wideo: LVDS ×1, eDP ×1, DP ×1, HDMI ×1
- komunikacja i I/O: 3 × LAN, SATA 6 Gb/s ×1, 8-bit GPIO
- porty USB: USB 3.2 Gen 2 ×2, USB 2.0 ×4
- rozszerzenia: M.2 2280 M-Key ×1, M.2 3052 B-Key ×1, M.2 2230 E-Key ×1
- zasilanie: DC 9–36 V.
Dzięki szerokiemu zestawowi interfejsów I/O oraz obsłudze wielu wyświetlaczy płyta umożliwia budowę zaawansowanych systemów HMI, edge AI, automatyki przemysłowej i aplikacji wizyjnych
Do testów otrzymaliśmy zestaw z Intel® Core™ Ultra 7 255H i 8 GB LPDDR5 SDRAM dodatkowo wyposażony w solidny radiator z wentylatorem zapewniający długą i stabilną pracę nawet pod dużym obciążeniem. Poniżej specyfikacja z HWInfo:
REKLAMA
Benchmark CPU - Cinebench R15
Analogicznie, jak w poprzednim komputerku - Cinebench R15:
Test wielowątkowy osiągnął wynik 1510 cb, a jednowątkowy 278 cb. W przypadku jednowątkowego nie ma dużego przyśpieszenia, natomiast wielowątkowy dał prawie 1.5 lepszy wynik od PICO-ARU4.
Benchmark CPU - AIDA64
Podobnie jak wcześniej - AIDA64 i rozkład temperatur w czasie. Sprawdzamy, czy po dłuższej pracy pod obciążeniem komputer się przegrzewa.
Tu znów temperatury szybko ustabilizowały się przy około 60°C. Po zegarze CPU widać, że system stara się optymalny kompromis pomiędzy temperaturą a pobieraną mocą.
Port NVMe - dysk SSD Patriot M.2 P300 256GB
GENE-ARH6 otrzymaliśmy z dyskiem Patriot M.2 P300 256GB zamontowanym w slocie NVMe x4 8.0 GT/s. Wyniki są niemalże identyczne jak w PICO-ARU4.
Port SATA - dysk SSD Samsung SSD 850 EVO 4TB
Tu sytuacja też podobna jak w przypadku testów PICO-ARU4. Czteroterabajtowy SSD osiąga zadowalające prędkości jak na interfejs SATA.
Port GPIO - cyfrowe wejścia/wyjścia
GENE-ARH6 posiada 8-bitowy port GPIO w postaci złącza CN23. Oprócz 8 konfigurowalnych wejść/wyjść dostępne jest tam zasilanie +5V oraz masa.
| Pin | Nazwa pinu | Typ sygnału | Poziom sygnału | 1 | GPIO_0 | WE/WY | - | 2 | GPIO_1 | WE/WY | - | 3 | GPIO_2 | WE/WY | - | 4 | GPIO_3 | WE/WY | - | 5 | GPIO_4 | WE/WY | - | 6 | GPIO_5 | WE/WY | - | 7 | GPIO_6 | WE/WY | - | 8 | GPIO_7 | WE/WY | - | 9 | +V5S | ZAS | +5V | 10 | GND | MASA | GND |
Najprostszym sposobem na zaprezentowanie tego portu jest zmiana ustawianiem w BIOSie:
Reszta zasadniczo analogicznie jak w przypadku poprzedniej płytki.
Porty szeregowe - RS232, RS485 i RS422
GENE-ARH6 posiada o dwa porty szeregowe więcej niż PICO-ARU4. Wyprowadzone są one na cztery złącza (CN16, CN17, CN19, CN20), o których można więcej poczytać w dokumentacji. Tu też rolę tych portów można zmienić poprzez BIOS. Do testowania ich w systemie operacyjnym może przydać się program taki jak Realterm.
W ofercie CSI S.A. do kupienia są też wygodna akcesoria, takie jak kable ze złączem DSUB9 1701090150, co umożliwia wygodne wyprowadzenie portów:
Nasze testy oparliśmy dwa podejścia - najpierw uruchomiliśmy prostą komunikację "z samym sobą", tzn. pomiędzy jednym a drugim portem COM poprzez odpowiednie zmostkowanie pinów, a potem uruchomiliśmy komunikację z przemysłowym modułem Waveshare poprzez RS485.
Poniżej zdjęcie przedstawia prosty terminal uruchomiony na ESP32, zdolny do poprawnej wymiany danych z komputerem:
Dobrze pokazuje to, że tego typu komputer można wygodnie użyć nawet do odczytu danych z mierników energii, tak jak niedawno prezentowane było to u nas na forum w innym wątku:
Eksperyment - rejestracja THD napięcia sieciowego
Testy LLM przez Ollama
Powtórzyliśmy tutaj test z modelami LLM. Chcieliśmy sprawdzić, czy nieco lepszy procesor zapewni lepsze osiągi przy generowaniu tekstu.
Łatwo jest zauważyć, że wyniki są prawie dwukrotnie lepsze. Model 0.8b generuje już około 24 tokenów na sekundę, 2b 14 tokenów, a 4b 8 tokenów. Dobrze ilustruje to skok wydajności względem poprzedniego komputerka i rozgranicza, co może nadawać się do jakich zastosowań.
Wykrywanie osób i zwierząt na obrazach
Powtórzyliśmy na tym urządzeniu test z wykrywaniem osób na zdjęciach przez OpenVINO. Co ciekawe, tu nie zaobserwowaliśmy aż tak dużego spadku wydajności na skutek termicznego throttlingu CPU. Poniżej rezultaty dla 60 sekundowych serii analiz testowych obrazów:
- CPU - FPS 140
- NPU - FPS 120
- GPU - FPS 283
Tutaj też powtarza się trend wydajności 1.5 krotnie większej (prawie 2-krotnie), wykluczony z niego zdaje się być NPU, który dał porównywalne rezultaty do PICO-ARU4.
Test z kamerką - wykrywanie przedmiotów
Powtórzyłem tu ten sam test co na poprzednim komputerze. Rezultaty:
| Model | CPU | GPU | NPU | YOLOv8n | 43.0 | 124.2 | 47.3 | YOLOv8s | 8.8 | 74.4 | 30.1 | YOLOv8m | 3.7 | 47.2 | 25.2 |
Duży model YOLO (YOLOv8m) przy prawie 50 klatkach na sekundę to jest już coś. W sumie można by nawet odpalać kolejne, większe modele, w zależności od potrzeb i docelowego zastosowania.
Test termiczny
Tutaj też system chłodzenia szybko zareagował na rosnącą temperaturę i zwiększył obroty wentylatora. Duży radiator skutecznie odbiera ciepło, a na termowizji nawet widać "ślad" po gorącym wydmuchu po obu stronach urządzenia:
Zanotowana temperatura nie przekracza 50°C. Należy pamiętać, ze termowizja mierzy temperaturę powierzchni, a nie rdzenia procesora.
Pobór mocy
Zgodnie ze specyfikacją, w przypadku konfiguracji z Intel® Core™ Ultra 7, DDR5 48GB, typowy pobór prądu wynosi 5.44A przy +12V, a maksymalny sięga do 10A. Oznacza to, że trzeba dobrać odpowiedni zasilacz z odpowiednim zapasem wydajności prądowej by zapewnić stabilną pracę urządzenia. Duży prąd pobierany jest jednak nie ciągle, lecz w pikach, np. przy starcie urządzenia.
My testowaliśmy wersje Intel® Core™ Ultra 7 255H i w przypadku obciążenia przez benchmark Cinebench zanotowaliśmy typowy prąd do 3A, w przypadku typowej pracy wynosił on około 1.8A.
Rodzina de next
W ofercie CSI S.A. znajduje się znacznie więcej różnorodnych jednopłytkowych komputerów. Duża gama formatów pozwala zawsze dobrać coś do konkretnego zastosowania.
Jedną z mniejszych rozmiarem rodzin jest de next, są to płytki o wymiarach jedyne 86x55 mm. Dostępne są wersje de next-RAP8, de next-TGU8, de next-V2K8, wraz z całym osprzętem i peryferiami, coolerem (de next-FAN01), mocowaniem (de next-BRKT01) oraz obudowami i kartami rozszerzeń.
DE Next-RAP8 to bardzo mały komputer jednopłytkowy (86 × 55 mm) z procesorami Intel Core 13. generacji serii UE (do 15 W). Platforma embedded/edge z wlutowaną pamięcią LPDDR5x, dwoma interfejsami Ethernet i podstawowymi interfejsami przemysłowymi. Obsługa Windows 10 i Ubuntu 22.04, wyjścia wideo HDMI + eDP.
- CPU (Intel Core i7-1365UE / i5-1335UE / i3-1315UE, do 10C/12T, do 15 W)
- RAM (LPDDR5x wlutowana, do 16 GB)
- GPU (Intel Iris Xe)
- Format płyty (86 mm × 55 mm SBC)
- Ethernet (1× Intel I219-LM 1 GbE, 1× Intel I226-LM 2.5 GbE)
- Wideo (eDP 1.4 do 3840×2160, HDMI 1.4b do 1920×1080@60, obsługa 2 ekranów)
- USB (2× USB 3.2 Gen2 Type-A, 4× USB 2.0 na pin header)
- Pamięć masowa (1× SATA 6 Gb/s, 1× M.2 2280 M-Key PCIe x2)
- Rozszerzenia (PCIe Gen3 x4 przez FPC)
- Porty szeregowe (2× RS-232/422/485)
- GPIO (8-bitowe)
- Zasilanie (12 V DC, ~38–39 W z i7)
- System (UEFI BIOS, Wake-on-LAN, watchdog 255 poziomów, fTPM)
- System operacyjny (Windows 10 64-bit, Ubuntu 22.04 / kernel 6.2)
- Temperatura pracy (0–60 °C)
- MTBF (~1 679 950 h)
DE Next-RAP8 porównanie rozmiaru:
SBC w formacie 5,25 - PCM-CFS
PCM-CFS to komputer jednopłytkowy w formacie **5.25” Compact Board** z gniazdem na procesory Intel Core 8./9. generacji (i7/i5/i3/Celeron, do 65 W). Platforma obsługuje do 32 GB pamięci DDR4 SODIMM, ma rozbudowane interfejsy wideo (LVDS, CRT, DVI) i sieciowe (2× GbE), a także zestaw portów przemysłowych i rozszerzeń M.2/mPCIe. System operacyjny i sterowniki działają pod UEFI BIOS, wspierany jest Wake-on-LAN i watchdog 255 poziomów.
Specyfikacja:
- CPU (Intel Core i7/i5/i3/Celeron 8./9. gen, Socket, do 65 W, do 5.0 GHz)
- Chipset (Intel Q370, TDP 6 W)
- RAM (2× SODIMM DDR4, do 32 GB)
- Format płyty (203 × 146 mm)
- Ethernet (1× Intel i219 GbE, 1× Intel i211 GbE)
- Audio (ALC269 z wzmacniaczem)
- USB (4× USB 3.2 Gen1, 4× USB 2.0, wszystkie na headerach)
- Porty szeregowe (8× RS232, 2× RS232/422/485)
- Wideo (LVDS×2, CRT×1, DVI×1, 18/24bit 2CH backlight inverter)
- Pamięć masowa (3× SATA 6 Gb/s)
- Rozszerzenia (1× M.2 3042/2280 B-Key, 1× M.2 2280 M-Key, 1× half-size mPCIe, SMBus/I2C/LPC)
- GPIO/DIO (16-bit)
- TPM (2.0)
- System (UEFI BIOS, Wake-on-LAN, watchdog 255 poziomów)
- Zasilanie (ATX, CPU 65 W TDP)
- Temperatura pracy (0–50 °C)
- Wilgotność operacyjna (0–90% @40°C, bez kondensacji)
- Certyfikaty (CE/FCC Class A)
https://www.aaeon.com/en/product/list/embedded-single-board-computers
Porównanie wyników PICO-ARU4 i GENE-ARH6
Pora zebrać w jedno miejsce wyniki testów które uruchomiliśmy na otrzymanych urządzeniach.
Benchmark CPU (Cinebench R15)
| Komputer | CPU | Single-Core (cb) | Multi-Core (cb) | PICO-ARU4 | Intel Core Ultra 7 255U | 251 | 1075 | GENE-ARH6 | Intel Core Ultra 7 255H | 278 | 1510 |
Wyniki jednowątkowe obu procesorów są bardzo zbliżone. W teście wielowątkowym wyraźnie wygrywa jednak model z CPU 255H, który osiąga około 40% wyższy wynik dzięki wyższemu limitowi mocy i większej ilości wątków.
Wykrywanie osób na obrazach
| Komputer | CPU (FPS) | NPU (FPS) | GPU (FPS) | PICO-ARU4 | 77 | 102 | 180 | GENE-ARH6 | 140 | 120 | 283 |
Wyniki pokazują wyraźną przewagę GPU w zadaniach związanych z detekcją obiektów, szczególnie w przypadku lżejszych modeli, gdzie osiągana jest bardzo wysoka liczba klatek na sekundę. NPU oferuje kompromis pomiędzy wydajnością a energooszczędnością i przy większych modelach potrafi nawet wyprzedzić GPU. CPU radzi sobie wyraźnie słabiej i przy bardziej złożonych modelach trudno uzyskać płynną analizę obrazu w czasie rzeczywistym.
Wykrywanie przedmiotów:
| Komputer | Model | CPU | GPU | NPU | PICO-ARU4 | YOLOv8n | 19.6 | 104.5 | 60.3 | PICO-ARU4 | YOLOv8s | 7.1 | 53.7 | 44.9 | PICO-ARU4 | YOLOv8m | 2.7 | 24.4 | 29.8 | GENE-ARH6 | YOLOv8n | 43.0 | 124.2 | 47.3 | GENE-ARH6 | YOLOv8s | 8.8 | 74.4 | 30.1 | GENE-ARH6 | YOLOv8m | 3.7 | 47.2 | 25.2 |
Wraz ze wzrostem rozmiaru modelu YOLOv8 wyraźnie spada liczba FPS na wszystkich jednostkach obliczeniowych. GPU pozostaje zdecydowanie najszybszą opcją, szczególnie dla większych modeli, natomiast CPU szybko staje się wąskim gardłem. Różnice między platformami są najbardziej widoczne przy najmniejszym modelu, gdzie GENE-ARH6 osiąga wyraźnie wyższą wydajność.
Porównanie trzech rodzin
Spróbujmy teraz podsumować i porównać parametry przetestowanych urządzeń. Każde z nich jest dobrym reprezentantem swojej rodziny, choć nie można zapominać również o pozostałych formatach komputerów z oferty CSI S.A., takich jak opisywany de Next.
Dla wygody podzieliliśmy porównanie na dwie tabelki.
| Model | Rodzina | Rozmiar | CPU | Pamiec | Zasilanie | Temp. pracy | MTBF (h) | Waga | PICO-ARU4 | PICO-ITX | 100x72 mm | Intel Core Ultra 7 255U / Ultra 5 225U (2P+10E, 15W) | LPDDR5 6400 1ch, do 32GB | 12V tylko | -20~70°C | 1063716 | 0.08 kg | GENE-ARH6 | 3.5" SubCompact | 146x102 mm | Intel Core Ultra 7 255H/255U / Ultra 5 225H/225U (do 16C, 15-28W) | DDR5 6400 2ch SODIMM x2, do 96GB | 9-36V | 0~60°C | 753493 | 0.4 kg | EPIC-ADN9 | EPIC | 165x115 mm | Intel Core i3-N305 / Atom x7425E / N97 / N50 (do 8C, 6-15W) | DDR4 3200 1ch SODIMM x1, do 16GB | 9-36V / 12V | -20~70°C | 364565 | - |
Pierwsze zestawienie pokazuje przede wszystkim różnice w rozmiarach oraz klasie zastosowanych procesorów. Najmniejsza płyta PICO-ARU4 oferuje bardzo kompaktowy format przy stosunkowo wydajnym procesorze Intel Core Ultra o niskim TDP 15 W, jednak wykorzystuje wlutowaną pamięć LPDDR5 i zasilanie wyłącznie 12 V. GENE-ARH6 w formacie 3.5" jest wyraźnie większa, ale zapewnia większą elastyczność dzięki pamięci DDR5 w gniazdach SODIMM i obsłudze do 96 GB RAM. Różni się również zakresem zasilania – może pracować w instalacjach przemysłowych 9–36 V. Model EPIC-ADN9 reprezentuje jeszcze większy format EPIC, jednak oparty jest na bardziej energooszczędnych procesorach klasy Atom / Intel N-series, co wskazuje na jego przeznaczenie do mniej wymagających obliczeniowo systemów. Warto również zauważyć różnice w temperaturach pracy – dwa modele obsługują rozszerzony zakres przemysłowy do −20°C. Zestawienie pokazuje więc wyraźnie, że większy format płyty nie zawsze oznacza wyższą wydajność CPU, ale często daje większą elastyczność konfiguracji i zastosowań.
| Model | Wyswietlacze | Ethernet | USB | M.2 | SATA | COM | GPIO | PICO-ARU4 | HDMI 1.4 + eDP 1.4 (2 wyj.) | 2.5GbE x1 + 1GbE x1 | USB 3.2 Gen2 x2, USB 2.0 x2 | M.2 2280 M-Key (PCIe4 x4) + M.2 2230 E-Key (PCIe4 x1) | SATA 6Gb/s x1 | COM x2 (RS-232/422/485) | 4-bit | GENE-ARH6 | HDMI 2.1 + DP 2.0 + LVDS + eDP (4 wyj.) | 2.5GbE x2 + 1GbE x1 | USB 3.2 Gen2 x2, USB 2.0 x4 | M.2 2280 M-Key + M.2 3052 B-Key + M.2 2230 E-Key | SATA 6Gb/s x1 | COM x4 (2x RS-232/422/485 + 2x RS-232) | 8-bit | EPIC-ADN9 | HDMI 1.4 + DP 1.2 + LVDS + eDP (3 wyj.) | 2.5GbE x2 (do x4) | USB 3.2 Gen2 x2, USB 2.0 x4 | M.2 2242 B-Key (PCIe2 x1) | SATA 6Gb/s x1 (do x2) | COM x6 (2x RS-232/422/485 + 4x RS-232) | 16-bit |
Druga tabela koncentruje się na dostępnych interfejsach wejścia/wyjścia oraz możliwościach integracyjnych poszczególnych płyt. Najbardziej kompaktowy model PICO-ARU4 oferuje podstawowy zestaw portów: dwa wyjścia wideo, dwa interfejsy sieciowe oraz ograniczoną liczbę portów COM i GPIO, co jest typowe dla małych systemów embedded. GENE-ARH6 zapewnia już znacznie bogatsze możliwości integracji – obsługuje aż cztery wyjścia wideo, trzy porty Ethernet oraz większą liczbę złączy M.2, co pozwala łatwiej rozbudować system o moduły sieciowe, dyski lub akceleratory. Widać także większą liczbę portów szeregowych i linii GPIO, co ma znaczenie w systemach automatyki przemysłowej. Najbardziej rozbudowane możliwości I/O oferuje format EPIC – szczególnie pod względem liczby portów COM oraz GPIO, które mogą być wykorzystywane do komunikacji z urządzeniami przemysłowymi i sterownikami. Z drugiej strony liczba złączy M.2 jest tu mniejsza, co wskazuje na inne priorytety projektowe. Tabela dobrze pokazuje, że wraz ze wzrostem rozmiaru płyty zwykle rośnie liczba dostępnych interfejsów, co ułatwia integrację w bardziej złożonych systemach embedded i przemysłowych.
Materiał video
Zapraszamy również do zapoznania się z powiązanym materiałem na kanale Elektroda.pl:
Podsumowanie
Formaty PICO, 3.5" oraz EPIC różnią się przede wszystkim kompromisem pomiędzy rozmiarem, możliwościami rozbudowy oraz wydajnością. Płyty PICO oferują bardzo kompaktowe wymiary przy zachowaniu wysokiej wydajności obliczeniowej, co czyni je dobrym wyborem dla systemów embedded i edge AI o ograniczonej przestrzeni. Format 3.5" zapewnia większą liczbę interfejsów oraz możliwości rozbudowy, dzięki czemu sprawdza się w bardziej złożonych systemach przemysłowych i aplikacjach HMI. Z kolei EPIC oferuje jeszcze większą powierzchnię oraz większą liczbę portów i złączy rozszerzeń, co ułatwia integrację w rozbudowanych systemach automatyki, wizji komputerowej lub sterowania.
Warto również wspomnieć, że poza trzema formatami które szczegółowo porównaliśmy, w ofercie dostępne są także inne warianty komputerów jednopłytkowych. Należą do nich m.in. bardzo kompaktowa rodzina de next o wymiarach około 86 × 55 mm, przeznaczona do najbardziej miniaturowych systemów embedded i edge AI, a także większy format 5,25", oferujący możliwość zastosowania procesorów w gniazdach (socket) oraz większą liczbę interfejsów i rozszerzeń. Dzięki tak szerokiemu wachlarzowi formatów możliwe jest dobranie platformy sprzętowej zarówno do bardzo małych urządzeń brzegowych, jak i do bardziej rozbudowanych systemów przemysłowych.
W praktyce wybór formatu zależy głównie od wymagań aplikacji – dostępnej przestrzeni montażowej, liczby potrzebnych interfejsów oraz zapotrzebowania na wydajność i możliwości rozbudowy.
[współpraca reklamowa z CSI S.A.]
Fajne? Ranking DIY Pomogłem? Kup mi kawę.
