Dragan SIMIĆ

1. decembar 2022.

Seriju članaka o Pine64 uređajima započeli smo u prošlom broju (SK 11/2022, i.sk.rs/31658) člankom o Pinebook Pro laptopu, a nastavljamo je prikazom A64-LTS SBC-a koji, takođe, proizvodi Pine64. U navedenom tekstu možete da pročitate detaljnije o načinu na koji Pine64 proizvodi uređaje i kako nastaje celokupna softverska podrška za njih, pa to ovde nećemo da ponavljamo. A64-LTS je poboljšana, „dugoročna podrška” (long-term support - LTS) varijanta prvog SBC-a sa kojim je Pine64 prvobitno izašao na tržište, finansirajući se kroz crowdfunding kampanju. Najuočljivija razlika između prve varijante i A64-LTS je količina zalemljene RAM memorije sa kojom ovi SBC-i raspolažu, a tu su i razlike u raspoloživim portovima. Kako je trenutno raspoloživa samo A64-LTS varijanta, nećemo se više osvrtati na prvu varijantu. Naravno, kompletne električne šeme za ovaj SBC, kao i ostali detaljni podaci, javno su dostupni kroz zvanični Pine64 wiki (i.sk.rs/358783)koji je, usput rečeno, nastao i održavan od strane članova Pine64 zajednice.

A64-LTS je, kako mu i sam naziv nagoveštava, baziran na Allwinner A64 SoC-u koji u sebi sadrži četiri ARM Cortex-A53 jezgra, a koja prema zvaničnim specifikacijama rade na maksimalno 1,15 gigaherca. Ovaj SoC sadrži ukupno 576 kilobajta keša za CPU jezgra, integrisan Mali-400 MP2 GPU koja radi na maksimalno 432 megaherca i raznorazne dodatne hardverske celine koje obezbeđuju funkcije poput gigabitnog Ethernet interfejsa, USB 2.0 portova i zvučnog podsistema. Maksimalni podržani kapacitet RAM-a je tri gigabajta, pri čemu A64-LTS dolazi sa zalemljena dva gigabajta u jednokanalnoj LPDDR3 varijanti. Podržani tipovi uređaja za smeštanje podataka uključuju lako izmenjive eMMC module, mikro-SD kartice i opcioni, zalemljeni SPI čip kapaciteta 16 megabajta. Izmenjivi eMMC moduli se kupuju zasebno i dostupni su u kapacitetima od osam do 128 gigabajta, a maksimalne brzine čitanja i upisa se za njih kreću od 90 do 130 megabajta u sekundi, što je, u praksi, prilično brzo i u više nego dobrom balansu sa ukupnim nivoom performansi koje pruža A64. Za više detalja o A64 SoC-u pogledajte njegovu tehničku dokumentaciju (i.sk.rs/358784), a za više detalja o A64 na ovom SBC-u pogledajte Device Tree (DT) za A64-LTS u izvornom kôdu Linux kernela, koji je dostupan na adresi i.sk.rs/358785, uz napomenu da je baziran na DT-u za SOPine Baseboard, kojim ćemo se pozabaviti u nekom od narednih izdanja.

Od dostupnih priključaka na A64-LTS, tu su gigabitni Ethernet port, dva USB 2.0 porta, HDMI video-izlaz pune veličine, 3,5-milimetarski TRRS audio-konektor, dva specijalizovana podnožja za eMMC i WiFi/Bluetooth module, slot za mikro-SD karticu, tri igličasta konektora (muški headeri) na kojima se, većinom, nalaze izvedene neiskorištene GPIO linije sa A64, konektori za (relativno) standardizovane DSI i CSI interfejse za ekran i kameru, konektor za spajanje dela DSI ekrana koji je osetljiv na dodir, kao i dva konektora za baterije koji će biti opisani detaljnije u narednim redovima. Specijalizovani igličasti konektor za Wi-Fi/Bluetooth modul je namenjen za SDIO modul koji Pine64 prodaje zasebno, a koji je baziran na Realtekovom RTL8723BS čipu. Napajanje SBC-a je realizovano kroz standardni naponski konektor, a potreban je strujni adapter koji na pet volti isporučuje tri ampera. Prisutna je i kompletna podrška za litijumsku bateriju u ulozi izvora napajanja, kao deo AXP803 PMIC-a (power management IC) koji se nalazi zalemljen na štampanoj pločici i, između ostalog, obezbeđuje razne napone potrebne za rad čitavog SBC-a. Tu je i podrška za dodatnu, „dugmastu” bateriju koja služi za neometan rad sistemskog časovnika i kada je SBC isključen sa napajanja. Preporučljivo je zalepiti odgovarajući mali pasivni aluminijumski hladnjak na A64 čip na ovom SBC-u, pošto se pri većim opterećenjima svih CPU jezgara poprilično greje, što je neizbežna posledica starijeg proizvodnog procesa u kome je A64 SoC proizveden. Dobro je čak razmisliti i o nekom „laganijem” aktivnom hlađenju, kako bi se izbeglo obaranje radne frekvencije CPU jezgara i rezultujući pad performansi u slučaju dugotrajnih većih opterećenja, poput kompajliranja.

Ruku na srce, gore navedene hardverske specifikacije su, u današnje vreme, sve, samo ne preterano uzbudljive. Međutim, nije sve u gigahercima, gigabajtima i terabajtima, već je sa stanovišta upotrebljivosti čitave platforme za razvoj i učenje, kao i po pitanju dugotrajnosti platforme, mnogo bitnija njena otvorenost, softverska podrška u upstream projektima i razne zajednice koje stoje iza svega toga, u čemu A64 SoC naprosto briljira, a što A64-LTS SBC samo dodatno nadograđuje. Ne treba preterano isticati da A64-LTS koristi mainline Linux kernel, upstream U-Boot i upstream TF-A (ARM Trusted Firmware-A), sve to, praktično, bez „crnih kutija” i blobova, a uz dostupnu hardversku dokumentaciju i snažne zajednice koje stoje iza svega, prvenstveno Linux-sunxi zajednica. Takvo stanje stvari omogućava da bilo ko ko se dovoljno potrudi može da čitavu platformu razume u potpunosti, bez ikakve realne opasnosti da nakon nekog vremena ona postane neupotrebljiva, jer je proglašena za zastarelu od strane proizvođača koji je obustavio njenu dalju softversku podršku. Jedini izuzetak je Wi-Fi/Bluetooth modul, za koji softverska podrška postoji u vidu kernel zakrpe koja nije deo mainline Linux kernela, ali postoje određeni dugoročni planovi da i to bude rešeno.

Kao što rekosmo u članku o Pinebook Pro laptopu, Pine64 ne obezbeđuje zvanične image fajlove za instalaciju operativnog sistema, već se o tome brinu drugi projekti, odnosno, Linux distribucije koje se odluče da pružaju podršku za određeni Pine64 uređaj. Naravno, to je dvosekli mač, pošto takav pristup stvara određenu dozu šarenila i, budimo realni - konfuzije, za nekoga ko se tek upušta u sve to, ali takav pristup, istovremeno, ne nameće nikakva ograničenja krajnjem korisniku. Uzrok svemu tome upravo je to što A64-LTS koristi upstream verzije kernela i bootloadera, koji od Linux distribucija zahtevaju minimalna prilagođavanja i isključuju potrebu za zvaničnim instalacionim fajlovima koje bi pružao Pine64. Posmatrano iz perspektive krajnjeg korisnika, instalacija operativnog sistema svodi se na odabir željene distribucije, proveru da li ona pruža podršku za A64-LTS (ili neki drugi Pine64 uređaj), te praćenje instrukcija za instalaciju koje pruža sama distribucija. Dodatna problematika leži u tipu same Linux distribucije, koja može biti „tradicionalnog” tipa, koji drži verzije paketa fiksnim u toku životnog ciklusa određene verzije distribucije ili rolling release tipa, kod koga ne postoje verzije distribucije, a verzije paketa su uvek na poslednjim trenutno dostupnim verzijama upstream projekata. U slučaju ARM arhitekture, razna poboljšanja i ispravke uočenih problema se neprestano pojavljuju u raznim upstream projektima, što nije ograničeno na Linux kernel i U-Boot bootloader, a što, relativno često, uzrokuje raznorazne probleme prilikom upotrebe „tradicionalnih” Linux distribucija koje ne ažuriraju verzije svojih paketa, a pri tome ne rade backporting zakrpa koje ispravljaju probleme u svojim starim verzijama paketa. Da ne bi izgledalo da je samo ARM arhitektura pogođena time, bitno je istaći da dosta slična situacija sa Linux distribucijama postoji i na x86_64 platformi, a koja je najvećim delom vezana za podršku hardveru koji se već dugo ne nalazi na tržištu. Dobar primer za to su integrisani GPU-i u AMD Ryzen procesorima.

Kao zaključak za kraj, A64 i A64-LTS jesu relativno stari i posledično, nisu preterano brzi, ali su i pored toga više nego upotrebljivi, a neosporno predstavljaju jedan od najboljih izbora za učenje sistemskog programiranja niskog nivoa na ARM arhitekturi.