96Boards同门师兄弟之争 ：高通 DragonBoard 410C开发板评测

背景

自从树莓派火了之后，很多厂商都开始瞄准开源硬件板这块领域，但是，开发板并不像我们平时接触的消费品电子如手机那般更新迭代飞快，这是一个日积月累沉淀的市场，以至于目前市场的状况就是虽然开源硬件板众多，但是规范不统一，看似前程似锦，实质虚火过旺，这不仅让设计开源硬件板卡的厂商如热锅上的蚂蚁急得团团转，更是让真正想学习、想了解开源硬件的学生、工程师朋友望而怯步，不知道该如何选择一款适合自己的开源硬件板。最近，爱板网拿到了一款来自Lemaker的特殊板卡，是全球第一款符合96Boards设计规范的基于麒麟620的开源硬件板HiKey。

96Boards是什么

说起96Boards设计规范，这是全球移动处理器平台生态系统最为完善的大佬ARM联合Linaro组织成员所制定的开源硬件的标准。其中，96Boards又分为消费者版本以及企业版本，本文主要讨论的事消费者版本。

Linaro是一个非盈利的开源代码组织，由ARM、（NXP）飞思卡尔、IBM、Samsung、ST-Ericsson 及德州仪器 (TI)等半导体厂商联合，在2010年3月成立。主要基于ARM核进行相关软件开发、测试，同时面向业界第一时间分享这些开发成果。

96Boards 是 ARM 开放平台规范，是第一个定义 Cortex-A 开发板的开放规范。取名96Boards，意在说明囊括了“32位+64位”的板卡。

96Boards 消费者版本规范精简了基于ARM Cortex-A处理器和开源操作系统（包括Linux和Android等）的产品开发，并规定一个精巧的电路板外观尺寸，标准化扩展了Peripheral I/O 总线、显示和相机（ WiFi, BLE, USB, MicroSD, HDMI），同时还定义了板载连接器的位置标准。该规范还定义了高低速外设接口的技术标准，准许通过增加子板来扩展主板功能，允许硬件生态系统开发一系列兼容组件的产品，在其生命周期可以在任意兼容 96Boards 的平台上使用，并且Linaro组织也将全面推广符合Linaro制定的96Boards标准的开发板，而我们拿到的HiKey就是其中之一。相信各位网友、工程师都非常好奇，HiKey开发板到底长啥样，又有些什么特点？这里就不卖关子了，我们直接来看下Lemaker的HiKey开源硬件板庐山真面目。

HiKey开发板硬件概况

HiKey开发板包装小巧精致，正面印有乐美客版本、单板计算机等信息，爱板网拿到的HiKey是1GB RAM版本的，在国外的售价是79美金，另外，HiKey还有2GB RAM版本的高配版，价格高达109美金，所以如果对RAM不是有特殊需求的用户，1GB RAM版本的比较实惠，性价比高。

打开HiKey的包装，内部同样十分精简，除了HiKey主板，只有一份使用说明手册以及一个电源不同规格接口转换线，这点非常好，很多时候不对口的DC JACK接口座很是让人头疼，不过，板卡不带MicroUSB供电接口确实像少了点什么，习惯了MicroUSB供电接口的工程师会感觉不是很方便，毕竟，板卡默认也没附赠电源适配器。

HiKey开发板整体是黑色PCB板，85mm*55mm，和我们生活中的信用卡那般大小，整体感官还是非常精致的。

单板计算机开发板推荐：

• PandaBoard  一款基于芯片（SoC）上的德州仪器OMAP4430系统的低功耗，低成本的单板计算机的开发平台。
• SVTronics OMAP5432评估板 一款基于 Cortex-A15，Cortex-M4适用于人机界面 （HMI）、便携式数据终端 （PDT）、数字标牌以及医疗监控终端设备等。
• Atom E3815 单板计算机 一款基于E3815凌动处理器适合便携式医疗设备、工业控制系统和车载信息娱乐(IVI)系统。

HiKey是首款采用麒麟620的符合96Boards设计规范的开源硬件板，板载1GB LPDDR3 RAM（有2G可选）、8GB eMMC Flash、WiFi/BT模块、MicroSD卡座、HDMI接口、3个USB HOST接口（其中一个MicroUSB接口支持OTG功能）、40pin 低速扩展接口以及60pin高速扩展接口、8~18V DC供电接口等，具体资源分布如下图所示。

HiKey板载资源概况：

• 麒麟620 SoC，8核ARM Cortex-A53处理器，最高主频1.2GHz，ARM Mali T450-MP4 GPU
• 1GB LPDDR3@800MHz（2G RAM可选），8GB eMMC
• 3 x USB2.0 Host（其中一个支持USB OTG）、MicroSD卡座、HDMI
• WiFi/BLE模块、Wi-Fi 802.11 b/g/n 2.4GHz、双模蓝牙
• 40pin 低速扩展接口，包括+1.8V、+5V、SYS_DCIN, GND, UART, I2C, SPI, PCM, PWM,GPIO x12
• 60pin 高速扩展接口，包括SDIO, MIPI_DSI, MIPI_CSI, I2C , USB2.1

HiKey支持8~18V@3A供电，可以确保非常大的输入功率，由此我们不难推断可以在HiKey开发板上添加各种强大的外设资源，相比我们熟知的其它的开源硬件板，如树莓派，HiKey最大的不同是将有线的以太网口去掉了，这应该是考虑到日益繁盛的无线网环境以及本身精致小巧的板卡制定的尺寸很难再容下一个占据大空间的以太网口，另外Hikey板卡也搭载了eMMC储存，这样也省去了工程师必须要额外使用MicroSD卡来启动系统。

目前很多开发板都基本搭载了WiFi/BLE的二合一模块，但是很少板卡有像Hikey的WiFi/蓝牙二合一模块这样，其中集成的蓝牙是双模蓝牙以及低功耗蓝牙，型号为WL1835MOD。

当然，说了HiKey的众多优点，其实在笔者看来，存在的不足也不少，比如只有两个USB Host接口+一个USB OTG接口，对现在来说动不动就是USB接口的外设来说是完全不够用的节奏，需要外扩USB HUB，另外，HiKey板卡虽然扩展出了40pin的低速扩展接口以及60pin高速扩展接口，看似非常丰富的接口，但是60pin的高速扩展接口属于B TO B的扩展接口（TE PN5177983-2），用户基本自己无法DIY，需要安装ARM制定的专门的外设扩展板，这无形之中也增加了工程师DIY的成本。

我们再来看下板卡上的主应用处理器，这个就比较特别了，不同于我们常见的像树莓派采用博通专属应用处理器，国内的开源硬件板主应用处理器的方案就无外乎瑞芯微、全志等半导体厂商的产品，HiKey采用的是华为海思的麒麟620，如果没错的话，这应该是麒麟芯片首次在开源硬件板上出现，这给人的感觉还是相当震撼的。那这颗SoC到底怎样呢？其实我们生活已经有一个生动的范例了，华为荣耀不就前发布的荣耀5A就是用的麒麟620的Soc，虽然是入门级的安卓机，但是可以应用到目前的智能手机上，HiKey开发板上的这颗麒麟620想来也不该会太差。

当然，麒麟620只是这颗Soc的统称，具体的规格型号为Hi6220，采用了台积电28nm的低功耗工艺，BGA封装653pin，约12.2mm*12.2mm大小。从上图上来看，Hi6220 Soc下边的则是配套的海思Hi6553电源管理芯片。Hi6220作为一颗已经应用在手机上的SoC，集成度非常高，比如集成了8核64位的ARM Cortex-A53处理器、独立的HiFi2 音频处理器等，具体的资源可以参考Hi6220的datasheet，也可以参考如下的硬件系统框图，文章中就不再一一说明了。

单板计算机开发板推荐：

• PandaBoard  一款基于芯片（SoC）上的德州仪器OMAP4430系统的低功耗，低成本的单板计算机的开发平台。
• SVTronics OMAP5432评估板 一款基于 Cortex-A15，Cortex-M4适用于人机界面 （HMI）、便携式数据终端 （PDT）、数字标牌以及医疗监控终端设备等。
• Atom E3815 单板计算机 一款基于E3815凌动处理器适合便携式医疗设备、工业控制系统和车载信息娱乐(IVI)系统。

上电启动

因为Hikey板载了eMMC存储，相应的，出厂的板子内置了一个基于Linux的Debian系统，我们可以通过好几种方式查看系统的启动，比如通过串口、HDMI、SSH等方式。在板卡启动的时候也要注意一些跳帽的设置，如下图所示

其中Auto Power Jumper闭合的话上电会自动启动系统，如果是断开的话我们上电后还需要通过按下电源键来启动系统（默认是闭合的）；另外还可以通过Boot Setting Jumper设置来实现不同启动方式，具体的说明参考Setting_Jumper说明。接下来得系统启动我们直接按照默认的启动方式进行就行了。

• 通过串口线查看系统启动

首先要准备一条USB转串口线，连接电脑获取COM端口。

正确连接HiKey板卡的GND、RX、TX。

正确连接串口上电既能看到串口打印的系统启动信息。

配置完成后我们就可以上网了，可以做系统的更新等操作。

• 通过HDMI查看系统启动

这种方式是简单、最直观的，但是也是花费最大的，把该连接的外设连接好，直接上电启动。

30秒左右启动时间，桌面背景是96Boards芯片的渲染图。

在桌面右下角可以设置WiFi/蓝牙的连接，图形化的操作，非常方便。

设置完成可以上网，浏览网页毫无压力，表现效果比当时体验树莓派3的时候要好。

也可以使用蓝牙与其它的蓝牙设备进行通讯，比如我们平时使用的手机。

单板计算机开发板推荐：

• PandaBoard  一款基于芯片（SoC）上的德州仪器OMAP4430系统的低功耗，低成本的单板计算机的开发平台。
• SVTronics OMAP5432评估板 一款基于 Cortex-A15，Cortex-M4适用于人机界面 （HMI）、便携式数据终端 （PDT）、数字标牌以及医疗监控终端设备等。 
• Atom E3815 单板计算机 一款基于E3815凌动处理器适合便携式医疗设备、工业控制系统和车载信息娱乐(IVI)系统。

• 通过SSH查看系统启动

通过SSH连接的话，这种方式必须建立在知道Hikey的IP地址才行，所以在操作这步之前，还是先要通过串口或者HDMI启动配置无线网，记住IP。

通过SSH访问，用户名和密码的话都是linaro，linaro

麒麟620 CPU性能测试

HiKey与其它的开源硬件板除了在符合96Boards设计规范上的与众不同之外，最让人期待的便是板卡上的这颗麒麟620在开源硬件板上的首秀，上电启动后，我们按照测试惯例，实际来体验下这颗麒麟620 Soc到底如何？

通过命令查看cpu信息是64位指令集aarch64，8核心，cpu的主频为208MHz~1.2GHz

从这参数看下来，麒麟620好像挺普通，没啥特别之处，还是老办法，通过采用开源多线程性能测试工具sysbench进行CPU性能测试，通过计算0到20000中最大的素数所用的时间来最大程度的测试CPU的极限性能。当然，测试的话需要引进一些其它的开源硬件进行测试对比，对比的板卡包括树莓派3、香蕉派3以及本篇评测中的HiKey。

可以先说下结果，算是非常出人挺意外的，测试结果是Hikey大幅领先，但是按照表面的参数看麒麟620并没有那么强，笔者也正在找其中的原因。

HiKey单核测试结果

香蕉派3单核测试结果

树莓派3单核测试结果

单板计算机开发板推荐：

• PandaBoard  一款基于芯片（SoC）上的德州仪器OMAP4430系统的低功耗，低成本的单板计算机的开发平台。
• SVTronics OMAP5432评估板 一款基于 Cortex-A15，Cortex-M4适用于人机界面 （HMI）、便携式数据终端 （PDT）、数字标牌以及医疗监控终端设备等。
• Atom E3815 单板计算机 一款基于E3815凌动处理器适合便携式医疗设备、工业控制系统和车载信息娱乐(IVI)系统。

接着再进行多核性能测试，因为树莓派3和香蕉派3只有4核，所以也将HiKey限制在4核，测试结果如下:

香蕉派3 4核测试结果：

树莓派3 4核测试结果：

最后再让HiKey跑一个8核全开的测试结果，结果确实是一骑绝尘，笔者也不知道该如何表达了，只觉得麒麟Soc好屌，不是屌在参数上，而是在实际使用上，强大的莫名其妙。不过，事实上，笔者对这样的测试结果保持怀疑的态度，毕竟从表面的参数上来看，麒麟620并没有领先那么多，但目前并没发现问题在哪，如果有清楚的网友可以在文章下面留言。

除了Hikey板载的Debian系统，乐美客官方还提供了Andriod以及Snappy Ubuntu Core的系统镜像下载（镜像下载地址），Andriod的话已经可以支持6.0版本的，各个系统的下载烧录可以参考官方的wiki文档。

时间关系，笔者只是简单了体验下Hikey的硬件及上电情况，说实话1GB 版本75美金的价格在国内的话不算便宜，更别说2GB RAM版本109美金的价格，可能对于国外的创客这个价格更能接受。在现在开源硬件板越来越多的情况下，很多外设功能不免雷同，在板卡性能相差无几的情况下，软件的开发和推广变得更为重要了，毕竟很多开发者都有能力购买硬件开发平台，而唯一考量用户是否买单的是开发平台的生态系统如何。

Hikey依托于Linaro这个庞大的开源组织，又成功成为第一梯队的符合96Boards设计规范的开发平台，统一标准，统一规范，相信在不久之后必将点燃开源硬件的革新浪潮，就像那时ARM Cortex-M系列单片机大势侵蚀32位MCU市场，我们就拭目以待吧。另外文章最后放送一个彩蛋，即日起，HiKey板卡可以在爱板网的经验试用频道申请试用，有兴趣的网友千万别错过了。