华硕第一款单板计算机——ASUS Tinker Board评测
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提起华硕，可能很多人会想到的是它的主板和显卡，目前华硕的显卡和主板业务均为世界前三的水平，其产品特点是具有极高的稳定性。当这个以主板制造而闻名于世的企业进军单板计算机行业时，又会有怎样的表现呢?
前不久，华硕推出了一款单板计算机，名为ASUS Tinker Board，此款单板计算机基于ARM处理器，采取了与树莓派相同的外形设计，但是性能远远高于树莓派。很明显，华硕推出这款开发板的目的就是要进军SBC这个行业并与树莓派等抗衡，而这种底气，就是来自于华硕在主板制造行业多年的积累。
下面一起来了解一下这款ASUS Tinker Board。
开箱
Tinker Board的外盒采用的是纸盒包装，正面是一个tinker board的标志。
图1.1 包装正面
背面则包含了一些Tinker Board的特征，包括四核CPU、2GB RAM等，此外还有FCC等认证标志。包装十分专业。
图1.2 包装背面
包装内部包括：一块用防静电袋包装的Tinker Board，一份说明书，一块散热片。
图1.3 包装内物品
Tinker Board的正面，接口布局和树莓派几乎一模一样，正面包含了CPU等大部分元件。
图1.4 tinker board正面
Tinker Board的背面，包含了两块内存芯片和SD卡槽。
图1.5 tinker board背面
硬件介绍
Tinker Board的硬件组成和市面上目前大多数开发板相似，都包括了CPU、内存、电源管理系统以及可以用于开发的接口，包括USB、以太网、MIPI-DSI、MIPI-CSI、HDMI、SD卡槽、WIFI模组、音频接口以及兼容树莓派的40pin GPIO。下图展示了开发板的硬件布局。
图2.1 tinker board硬件布局
下面介绍一下各个部分
1、CPU：RK3288
RK3288为瑞芯微于2014年推出的一款应用处理器，是全球第一款采用ARM Cortex A17的应用处理器，ARM Cortex A17属于ARM 32位内核中最强的。此外，RK3288还采用了当时算是最先进的GPU，ARM Mali T764，即使放到现在，这款应用处理器仍然算是较高性能的。其具体参数如下
- 四核Cortex-A17 CPU，主频最高1.8GHz
- 多核Mali-T764 GPU，支持 OpenGL ES 1.1/2.0/3.1, OpenCL, DirectX9.3
- 支持4K 10bits VP9/H265/H264 视频解码，最多60fps
- 支持RGB、LVDS、MIPI-DSI、eDP、HDMI 2.0等显示接口
- 支持双通道64位 DDR3-1333
- 支持eMMC 4.51
- 支持 SDIO 3.0
- 支持USB、I2C、I2S、UART、SPI、PS2
- 支持千兆以太网
其框图如下
图2.2 RK3288框图
2、2GB DDR3
板载2GB DDR3，芯片型号为K4E8E324EB-EGCF，类型为LPDDR3-1866单片位宽为32位，此处两片组成双通道，位宽64位，每片容量1GB，两片共2GB。
3、PMU RK808
RK808为Rockchip公司为其处理器配套的一款电源管理IC，能够同时支持4路DC-DC，8路LDO，2路低Rds开关，使用I2C接口与CPU通信，同时可支持程控时序和时钟信号。
4、WiFi/BT模组
板载的WiFi/BT模组为azurewave(海华科技)的AW-NB177NF，此模组基于realtek公司的RTL8723BS，支持蓝牙4.0与802.11b/g/n 2.4GHz WiFi。
5、千兆以太网PHY
板载的千兆以太网PHY为RTL8211E，此芯片能够支持10/100/1000M以太网自适应，与RK3288采用RGMII接口通信
6、音频解码芯片
板载的音频解码芯片为Realtek的ALC4040，此芯片能够支持24bit/192KHz的音频播放与24bit/96KHz的录制。此芯片采用的是USB 2.0接口，而不是常见的I2S接口。
7、扩展接口
tinker board的40pin 接口兼容树莓派，它的接口有一大特色，就是用不同的颜色标记了不同作用的接口。其中红色代表5V供电引脚，黄色代表3.3V供电引脚，绿色代表常规IO，蓝色代表I2C接口，黑色代表GND。这样方便了DIY同时也有效避免了误接线造成的元件烧毁
图2.3 tinker board扩展口
与树莓派等开发板类似，tinker board也是在一张信用卡大小的空间上集成了丰富的功能，而且在元件的用料上，tinker board的配置更好，可以直接作为一款小型电脑来使用了。
[!--empirenews.page--]操作系统烧写与初步配置
由于开发板上面没有EMMC或者Nand flash等大容量存储器，因此要使用tinker board，首先要准备一张TF卡，推荐容量为16GB，类型为class 10的。目前开发板官方支持的系统包括Android与Debian。这里烧写的镜像为基于Debian 的Tinker OS。
首先要到官网下载img格式的镜像，下载的镜像名为20171115-tinker-board-linaro-stretch-alip-v2.0.4.img。下载完成之后使用镜像烧写工具Win32 Disk Imager进行烧写。
图3.1 烧写系统
烧写完成之后，将SD卡放入tinker board的SD卡槽中，此时有两种方法可以进行下一步操作
1、 使用鼠标+键盘+外置HDMI显示器，这种方法可以将tinker board作为普通PC来使用。
2、 使用网线+路由器，这种方法适用于没有外置HDMI显示器的情况。使用SSH命令进行交互，后续还可以加上远程桌面来访问桌面环境。
这里笔者选择后一种方法。tinker board接上路由器之后可以在路由器的设备界面找到tinker board，然后打开putty，输入IP和端口(固定为22)进行登陆，登陆的初始用户名和密码都为“linaro”，登陆完成后如下图所示
图3.2 SSH登陆
登陆之后可以开启VNC服务以便后续可以访问桌面环境。执行以下命令来安装VNC服务
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install x11vnc
在安装完VNC之后，可以执行命令
$ vncserver :1
来启动VNC服务，初次使用VNC需要设置一个密码。PC上面安装一个VNC Viewer即可访问其桌面环境，如下图。
图3.3 VNC登陆
性能测试
在介绍完硬件配置并安装好操作系统之后，可以进行大家比较关心的性能测试，毕竟大家选择一款开发板的时候还是比较关心性能的。
性能测试项目包括CPU运算速度、内存读写速度与flash读取速度，对应的工具都为sysbench。参照的开发板为Banana PI m3。之所以选择这样对比，是因为tinker board与Banana PI m3的价格差不多，都为440元左右。两款开发板具体的相关参数对比如下：
此处性能测试都在Debian系统下进行。首先运行lscpu命令，确认所有核心都开启并都被操作系统识别。
图4.1 tinker board CPU信息
图4.2 Banana PI m3 CPU信息
然后分别安装sysbench，命令为$ sudo apt-get install sysbench。先来测试以下CPU的性能，执行命令
tinker board：$ sysbench --test=cpu --num-threads=4 run
Banana PI m3：$ sysbench --test=cpu --num-threads=8 run
来测试。这里由于前者为4核，后者为8核，因此thread参数分别为4与8。测试结果如下图，这里是计算1到10000中最大的素数，时间越短越好，tinker board使用23.75秒，Banana PI m3使用29.17秒。
图4.3 tinker board CPU性能测试
图4.4 Banana PI m3 CPU性能测试
然后进行内存测试，执行命令
tinker board：$ sysbench --test=memory --memory-block-size=2M --memory-total-size=20G --num-threads=4 run
Banana PI m3：$ sysbench --test=memory --memory-block-size=2M --memory-total-size=20G --num-threads=8 run
这里是测试读写20G空间的时间。tinker board花费0.0028s，Banana PI m3花费0.0018s。
图4.5 tinker board 内存测试
图4.6 Banana PI m3 内存测试
最后来进行文件存取测试。这里由于tinker board没有EMMC，因此tinker board的flash为SD卡，Banana PI m3的flash为EMMC。先测试写入，执行命令
tinker board：$ sysbench --test=fileio --file-test-mode=rndwr --file-total-size=32MB --max-requests=500 --num-threads=4 run
Banana PI m3：$ sysbench --test=fileio --file-test-mode=rndwr --file-total-size=32MB --max-requests=500 --num-threads=8 run[!--empirenews.page--]
这里测试写入一个32MB的文件500次，tinker board花费32.31s，Banana PI m3花费1.72s。
图4.7 tinker board 文件写入测试
图4.8 Banana PI m3 文件写入测试
再测试读取，执行命令
tinker board：$ sysbench --test=fileio --file-test-mode=rndrd --file-total-size=32MB --max-requests=5000 --num-threads=4 run
Banana PI m3：$ sysbench --test=fileio --file-test-mode=rndrd --file-total-size=32MB --max-requests=5000 --num-threads=8 run
这里测试读取一个32MB的文件5000次，tinker board花费0.0254s，Banana PI m3花费0.0210s。
图4.9 tinker board 文件读取测试
图4.10 Banana PI m3 文件读取测试
由上面的测试看出，tinker board的CPU略优于 Banana PI M3，内存与文件读取速度相差不大，但是由于没有EMMC，因此在文件写入速度方面不如Banana PI M3。可见，没有EMMC确实是tinker board的一大缺憾，ASUS后续推出的升级版tinker board S加上了EMMC，弥补了这一缺憾。
简单开发
tinker board自带了40pin的扩展接口，而作为一款开发板，tinker board与普通PC最大的区别就是可以在这个40pin的扩展接口进行相关开发。ASUS官方提供了一系列API可以调用。因此开发的方法也是先编写程序，然后在开发板上面编译运行。
首先下载GPIO相关库。执行命令
$ sudo apt-get install git
$ git clone http://github.com/TinkerBoard/gpio_lib_c.git
下载完成之后进行安装，执行命令
$ cd gpio_lib_c/
$ sudo ./build
完成之后执行
$ gpio -v
可以看到GPIO库的相关信息，如下图。
图5.1 GPIO库相关信息
下面来演示一个串口打印的程序。代码如下：
#include
#include
#include
#include
#include
int main ()
{
int fd ;
if ((fd = serialOpen ("/dev/ttyS1", 115200)) < 0)
{
fprintf (stderr, "Unable to open serial device: %s\n", strerror (errno)) ;
return 1 ;
}
for (;;)
{
serialPrintf (fd,"Hello \r\n ") ;
serialPrintf (fd,"this is tinker board \r\n") ;
delay (100) ;
}
}
图5.2 测试用的程序
将完成的源文件保存为serialprint.c，然后运行下面这个命令进行编译
$ arm-linux-gnueabihf-gcc serialprint.c -o serialprint -lwiringPi
这里编译选项需要加上-lwiringPi，意思就是使用wiringPi库。生成的文件为serialprint，这个可执行文件。如下图
图5.3 编译程序
然后将对应串口ttyS1通过串口线连接PC，由GPIO定义表可以看到ttyS1对应的引脚为6->GND,8->UART1TX,10->UART1RX。如下图。
图5.4 连接对应接口
然后执行命令$./serialprint，PC端使用串口调试软件可以看到如下打印内容。
图5.5 串口输出的结果
到这里就完成了一个简单项目的开发。
总结
本次评测介绍了来自ASUS的tinker board。与树莓派一样，这款开发板重点面向对象仍然是创客和Linux学习者，在性能上，tinker board可以与目前市面上的高性能开发板一争高下，当然价格也比较高，可以视为是树莓派系列的升级版。但是，与树莓派一样，这款开发板的底层不开源，取而代之的是，ASUS提供了一系列封装好的库与API供用户开发。综上所述，这款tinker board可以被认为是一款不错的Linux开发板。
相关链接：[!--empirenews.page--]
https://www.asus.com/Single-Board-Computer/Tinker-Board
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