CubieTruck - prawdziwy smok z układem Allwinner A20

Przez moje łapska przewinęło się już kilka płytek opartych o układ SoC Allwinner A10/A20, ale tym razem, mam dla Was prawdziwego smoka - CubieTruck lub jak kto woli Cubieboard3. Dzięki ponownej uprzejmości sklepu ArduinoSolutions mam okazję przyjrzeć się mu z bliska.

CubieTruck zapakowany jest w solidne kartonowe pudełko, które zawiera płytkę jak i niezbędne akcesoria. Znajdziemy w nim kabel USB OTG, przyklejany radiator, kabel SATA, akrylowe plexi, zestaw miedzianych kołków dystansowych oraz przejściówkę zasilającą DC«»USB.

CubieTruck wyposażony jest dwurdzeniowy układ AllWinnerTech A20 (ARM® Cortex™-A7) z układem graficznym Mali400 MP2 wspierającym OpenGL ES 2.0. Do dyspozycji dostajemy 2GB pamięci RAM DDR3 taktowaną częstotliwością 480MHz. W komunikacji ze światem pomoże nam port Ethernet 10M/100M/1G oraz wbudowana karta WiFi oraz Bluetooth z wewnętrzną anteną. Płytka została także wyposażona w port SATA 2.0 oraz linię zasilania 5V dla dysków 2.5". Możliwe jest również podłączenie dysku 3.5", jednak będziemy potrzebowali oddzielnego źródła zasilania 12V.

Jeśli chodzi o gniazda to znajdziemy tutaj 2x USB, 1x OTG (do wypalania wbudowanej pamięci NAND o rozmiarze 8GB) oraz optyczne gniazdo SDPIF. Bardzo cieszy również odbiornik podczerwieni IR oraz gniazdo słuchawkowe. Na płytce umieszczono również baterię litową do podtrzymywania zegara RTC.

Robotycy również znajdą coś dla siebie. Na 54 pinach dwóch portów rozszerzeń dostępne są takie szyny jak: I2S, I2C, SPI, CVBS, LRADC, UART, PS2, PWM, TS/CSI, IRDA oraz TVIN. Wszystko to na płytce o rozmiarze 11 cm x 8 cm.

Montaż

Zlożenie całości zajmuje niewiele czasu i jest kompletnie bezproblemowe. Do jednej z akrylowych plexi możemy przymocować dysk twardy i umieścić go na samym spodzie konstrukcji. Jest to naprawdę fajne rozwiązanie, ponieważ nie musimy się martwić, że coś nam wysunie i zniszczy podczas transportu i użytkowania.

Na koniec pozostaje nam już tylko przymocować CubieTruck, założyć akrylową osłonę oraz podłąćzyć dysk twardy.

Instalacja programu LiveSuit

Aby zainstalować system w pamięci NAND z poziomu Linuksa będziemy potrzebowali programu LiveSuit, który możemy pobrać stąd (zarówno w wersji 32-bitowej jak i 64-bitowej). Jeśli korzystacie z Ubuntu/Debiana wystarczy uruchomić program instalacyjny LiveSuit.run, który skompiluje odpowiedni moduł jądra oraz wgra program do katalogu domowego ~/LiveSuit.

Jeśli korzystacie natomiast z dystrybucji, której nie wspiera instalator (np. Slackware), należy wypakować zawartość i skompilować moduł jądra samodzielnie:

Otrzymamy w ten sposób plik awusb.ko, który kopiujemy do katalogu modułów jądra i wydajemy polecenie depmod

Instalacja systemu

Do wyboru mamy sporą ilość dystrybucji Linuksa - ArchLinux, Cubian, Debian, Fedora, Lubuntu oraz Ubuntu. Wszystko co musimy zrobić to pobrać interesujący nas obraz, wypakować oraz wgrać go pamięci NAND za pomocą programu LiveSuit. W tym celu uruchamiamy LiveSuit, wybieramy rozpakowany obraz w formacie img i podłączamy CubieBoard poprzez port USB OTG trzymając jednocześnie przycisk FEL. Po podłączeniu zasilania, LiveSuite powinien zacząć wgrywać obraz do pamięci NAND.

Uruchomienie systemu

Po kilku chwilach uruchamia się wybrany przez nas system. Ja na początek wybrałem Ubuntu Desktop.

Na pierwszy "rzut" postanowiłem sprawdzić wydajność dysku podłączonego pod port SATA oraz pamięci NAND.

Wygląda zachęcająco - średnia prędkość odczytu z dysku twardego to około 80MB/s w porównaniu do 10MB/s dla pamięci NAND. Widoczny pik 160MB/s spowodowany jest właściwością dysku twardego Seagate Momentus XT, który wyposażony jest  8GB pamięci SSD.

Jak przeprowadzić się z system na dysk?

Booloader nie pozwala na bezpośrednie uruchomienie jądra z innego miejsca niż pamięć NAND, dlatego musimy przenieść tylko system plików rootfs na wybrany przez nas dysk. Po ówczesnym założeniu partycji na dysku, musimy skopiować system plików z pamięci NAND na wybraną partycję. Ja na wstępne testy, utworzyłem tylko jedną partycję sda1.

Postępujemy dalej następująco:

Na koniec musimy wyedytować plik bootujący na partycji /dev/nanda

Na początek dopisujemy do linii parametrów rootdelay=3 oraz zamieniamy wpis nand_root=/dev/nanda na nand_root=/dev/sda1

Zapisujemy i restartujemy :)

Po restarcie mamy już uruchomiony system z dysku twardego.

Kilka uwag na koniec

CubieTruck to kawałek dobrego sprzętu, który idealnie nada się zastosowania sieciowe w naszej sieci domowej. Gigabitowy port Ethernet oraz możliwość podłączenia dysku SATA daje niemałe możliwości. Oczywiście nielubiany układ graficzny Mali400 nie uraduje wszystkich zainteresowanych, jednak uzyskanie akceleracji sprzętowej do odtwarzania filmów jest możliwe - pokazałem to na przykładzie własnej dystrybucji Sunflower dla Iteaduino Plus A10. Z tego co zauwazyłem dystrybucja Fedora 20 korzysta już ze sterownika fbturbo i posiada wszelkie niezbędne moduły jądra do akceleracji sprzętowej video. Warto również zaznacznyć, że w przypadku Cubieboardów działa prężnie działająca społeczność zgromadzona na forum dyskusyjnym oraz jest dostępna obszerna dokumentacja.

Jeśli macie jakieś pytania odnośnie Cubietruck chętnie sprawdzę to dla Was, a w między czasie "ugotuję" własną dystrybucję!

Sprzęt do testu dostarczył sklep ArduinoSolutions.