Подходит ли процессор Rockchip для Android TV Box и проектов AIoT?

Подходит ли процессор Rockchip для Android TV Box и проектов AIoT?

Rockchip больше не ограничивается устройствами Android начального уровня. Например, платформа RK3588 сочетает в себе четыре ядра Cortex-A76, четыре ядра Cortex-A55, графику Mali-G610, NPU 6 TOPS, обработку видео высокого разрешения и широкий набор интерфейсов, включая PCIe, SATA, Gigabit Ethernet, USB и интерфейсы для нескольких дисплеев. Rockchip обеспечивает обработку видео класса 8K и поддержку Android и Linux на RK3588.

Это дает ответ на вопрос: «Хорош ли процессор Rockchip?» просто, но неполно:

Rockchip может стать отличной процессорной платформой для правильного приложения, но выбор SoC Rockchip зависит от рабочей нагрузки.

Rockchip RK3566, используемый для простого медиа-терминала, и RK3588, используемый для периферийных вычислений с искусственным интеллектом, не являются сопоставимыми продуктами просто потому, что они принадлежат одной и той же торговой марке.

Поэтому для B2B-покупателей важным вопросом является не то, является ли Rockchip «хорошим» в целом. Вопрос в том, обеспечивает ли выбранная SoC Rockchip необходимую производительность ЦП, ускорение графического процессора, видеодвижок, возможности NPU, ввод-вывод, поддержку программного обеспечения и долгосрочную аппаратную архитектуру.

Что делает Rockchip привлекательным для коммерческого оборудования?

Основная сила Rockchip — это широта функциональности, встроенной в ее SoC.

Для бытовой электроники процессор можно в первую очередь оценивать по производительности ЦП и декодированию видео.

Для коммерческих встраиваемых продуктов архитектура ввода-вывода может быть не менее важна.

Например, RK3588 обеспечивает:

• Архитектура ЦП 4 × Cortex-A76 + 4 × Cortex-A55

• Графический процессор Mali-G610 MC4

• 6 ТОПС НПУ

• Поддержка LPDDR4/LPDDR4X/LPDDR5

• Варианты хранения данных, связанные с eMMC 5.1 и NVMe

• PCIe 3.0

• САТА

• Двойной гигабитный Ethernet

• USB 3.1

• Несколько интерфейсов MIPI

• Интерфейсы, связанные с HDMI и DisplayPort

• Безопасная загрузка и безопасность TrustZone

• Поддержка HDCP 2.x

Rockchip также указывает поддержку Linux 5.10 и Android 12 в кратком описании RK3588.

Такое сочетание делает платформу подходящей для продуктов, которым требуется нечто большее, чем простое воспроизведение мультимедиа.

Потенциальные приложения включают в себя:

• AI-бокс

• Android-ТВ-бокс

• плеер цифровых вывесок

• Периферийный вычислительный терминал

• Умный дисплей

• Промышленный мультимедийный терминал

• сетевой видеорегистратор

• Робототехника

• Компьютерное зрение

• AIoT-шлюз

• Многоэкранный контроллер

Собственный список приложений Rockchip RK3588 включает интеллектуальные дисплеи, камеры AI, периферийные вычисления, ПК ARM, приложения NVR и AR/VR.

Важным моментом является то, что Rockchip по своей сути является встраиваемой вычислительной платформой, а не просто поставщиком чипсетов для ТВ-приставок.

Производительность процессора и графического процессора Rockchip: где это важно

Архитектура RK3588 особенно интересна для рабочих нагрузок, требующих одновременной обработки CPU, GPU и NPU.

Четыре ядра производительности Cortex-A76 справляются с более тяжелыми рабочими нагрузками приложений, а четыре ядра эффективности Cortex-A55 справляются с задачами с низкой нагрузкой. Гетерогенная архитектура позволяет программному обеспечению распределять рабочие нагрузки в соответствии с требованиями к производительности и энергопотреблению.

Графический процессор Mali-G610 добавляет возможности OpenGL ES, OpenCL и Vulkan, что делает RK3588 подходящим для более требовательных графических интерфейсов, чем базовые медиаплееры.

Это имеет значение, когда устройству Android необходимо одновременно выполнять несколько рабочих нагрузок:

Видео 4K/8K + графический интерфейс + содержимое браузера + сетевые сервисы + вывод AI + периферийная связь

Базовая четырехъядерная ТВ-приставка может хорошо справляться с воспроизведением видео, но с трудом справляется с дополнительными нагрузками.

Платформа на базе RK3588 имеет значительно больше возможностей для таких смешанных рабочих нагрузок.

Однако это не означает, что каждый проект должен использовать RK3588.

Для простого проигрывателя Digital Signage, показывающего запланированный контент 1080p, RK3588 может предоставить больше вычислительных ресурсов, чем требуется приложению.

Это приводит к ненужным затратам на спецификацию, энергопотреблению и тепловым требованиям.

Правильный инженерный принцип:

Выберите самую низкую платформу Rockchip, обеспечивающую достаточную производительность для полной рабочей нагрузки и ожидаемого жизненного цикла продукта.

Насколько хорош Rockchip для обработки видео?

Обработка видео — одно из самых сильных направлений Rockchip.

RK3588 поддерживает декодирование H.265, H.264, VP9 и AVS2 вплоть до рабочих нагрузок класса 8K60, согласно официальному краткому описанию Rockchip. Его спецификация декодирования AV1 достигает 4K60. Чип также обеспечивает возможности кодирования H.264/H.265 до 8K30.

Это создает полезную платформу для таких приложений, как:

• Медиаплееры 8K

• Цифровые вывески высокого разрешения

• Видеостены

• AI-анализ видео

• Многоканальные видеосистемы

• Аппаратное обеспечение IPTV/OTT

• Терминалы промышленного зрения

• Периферийные вычислительные устройства

Но покупатели не должны путать возможности кодека SoC с гарантированной производительностью продукта.

Конечный продукт зависит от всего мультимедийного конвейера:

Источник видео → декодер → пропускная способность памяти → состав графического процессора → платформа Android/Linux → приложение → механизм отображения → HDMI/DP → дисплей

Конфигурация прошивки, температурные условия, спецификация оперативной памяти и конструкция приложения могут влиять на реальную производительность.

По этой причине OEM-поставщик должен протестировать фактическую рабочую нагрузку клиента, а не предоставлять только спецификацию кодека.

А как насчет производительности искусственного интеллекта Rockchip?

Именно здесь платформы Rockchip более высокого класса становятся особенно актуальными.

RK3588 включает в себя NPU 6 TOPS и поддерживает операции, связанные с INT4, INT8, INT16 и FP16. Rockchip также указывает поддержку распространенных фреймворков искусственного интеллекта, включая TensorFlow, Caffe, TFLite, PyTorch, ONNX и Android NN.

Это существенно отличает RK3588 от обычного процессора, предназначенного только для потоковой передачи.

NPU можно использовать для таких рабочих нагрузок, как:

• Обнаружение объектов

• Обнаружение человека

• Анализ лица

• Классификация изображений

• Видеоаналитика

• оптическое распознавание символов

• Промышленный контроль

• Цифровые вывески с поддержкой искусственного интеллекта

• Вывод края

• Умная розничная аналитика

Для производителя AI Box это позволяет устройству выполнять локальный вывод вместо отправки каждого видеокадра на облачный сервер.

Это может снизить сетевой трафик и задержку, сохраняя при этом определенные рабочие нагрузки ближе к источнику данных.

Но сама по себе спецификация NPU не определяет производительность приложения.

Проект также должен оценить:

• Преобразование модели

• Совместимость с оператором

• Квантование INT8

• Пропускная способность памяти

• НПУ SDK

• Совместимость во время выполнения

• Тепловое дросселирование

• Параллельная нагрузка CPU/GPU

• Платформа приложения

Таким образом, спецификация «6 TOPS» является отправной точкой, а не полным измерением производительности ИИ.

Rockchip RK3588 против RK3576 против RK3566

Одна из наиболее распространенных ошибок при закупках — отношение к «Rockchip» как к одному классу производительности.

Это не.

Различные SoC Rockchip предназначены для разных уровней приложений.

Рокчип RK3588

RK3588 относится к высокопроизводительным платформам, обсуждаемым здесь.

Его архитектура сочетает в себе 4 × Cortex-A76 и 4 × Cortex-A55, графику Mali-G610 и NPU 6 TOPS. Rockchip обеспечивает обработку видео высокого разрешения, обширный высокоскоростной ввод-вывод, возможность использования двух Gigabit Ethernet и несколько интерфейсов дисплея.

Это целесообразно, когда продукту необходимо:

• Вывод ИИ

• 8К мультимедиа

• Несколько дисплеев

• Высокоскоростное хранилище

• PCIe

• САТА

• Несколько сетевых интерфейсов

• Промышленный ввод-вывод

• Тяжелые приложения для Android/Linux

Рокчип RK3576

RK3576 предоставляет еще одну опцию, ориентированную на производительность.

Rockchip имеет четыре ядра Cortex-A72 и четыре ядра Cortex-A53, графический процессор Mali-G52 MC3 и NPU класса INT8 с производительностью 6 TOPS. Согласно официальному краткому описанию, он поддерживает AV1 до 4K120, а также несколько выходов дисплея и интерфейсов, таких как комбинации PCIe/SATA, Gigabit Ethernet и CAN FD.

Это делает RK3576 интересным, когда проекту необходимы значительные возможности искусственного интеллекта и мультимедиа, но не требуется полная архитектура RK3588.

Его можно рассматривать для:

• AIoT-терминалы

• Умные дисплеи

• Коммерческие медиаплееры

• Периферийные устройства

• Промышленные контроллеры

• Вывески с поддержкой искусственного интеллекта

Рокчип RK3566

RK3566 имеет более низкий уровень производительности.

Он использует четыре ядра Cortex-A55 и включает в себя графический процессор Mali-G52-2EE, декодирование видео 4K, кодирование 1080p и обширные интерфейсы, включая Gigabit Ethernet, PCIe/SATA, USB 3.0, несколько интерфейсов UART/SPI/I2C и значительные возможности GPIO.

Эта архитектура может иметь смысл для:

• Базовые терминалы Android/Linux

• Цифровые вывески

• Промышленные контроллеры

• Умные дисплеи

• Коммерческие мультимедийные терминалы

• Экономически чувствительные встроенные продукты

Ключевое отличие состоит в том, что RK3566 не следует выбирать просто потому, что он принадлежит к тому же семейству Rockchip, что и RK3588.

Рабочая нагрузка определяет правильный уровень.

Rockchip особенно силен, когда вам нужна настройка ввода-вывода

Это одна из областей, в которой Rockchip может иметь значительное преимущество для проектов OEM/ODM.

Коммерческому оборудованию часто требуются интерфейсы, которых нет в потребительских ТВ-боксах.

Например:

• RS232

• RS485

• МОЖЕТ

• GPIO

• УАРТ

• СПИ

• I2C

• PCIe

• САТА

• МИПИ-CSI

• МИПИ-ДСИ

• Двойной Ethernet

• USB-хост

• Пользовательская входная мощность

В официальной спецификации RK3588 перечислены несколько интерфейсов UART, SPI и I2C, GPIO, двойной Gigabit Ethernet, PCIe, интерфейсы SATA и несколько USB-соединений.

Это дает команде OEM-инженеров значительную гибкость при проектировании печатной платы.

Вместо добавления внешних USB-конвертеров для компенсации недостающих интерфейсов продукт можно спроектировать с учетом собственных возможностей SoC.

Это может сократить количество внешних компонентов и создать более чистую производственную архитектуру.

Для системных интеграторов это важно, поскольку архитектура интерфейса может стать важной частью проекта.

Плееру Digital Signage может потребоваться RS232 для связи с контроллером.

Для AI Box могут потребоваться камеры MIPI-CSI.

Промышленному компьютеру может потребоваться CAN.

Высокопроизводительному периферийному устройству может потребоваться хранилище PCIe или SATA.

Поэтому SoC следует выбирать вместе с архитектурой PCBA.

Поддержка Rockchip Android и Linux

Платформы Rockchip используются во встраиваемых продуктах Android и Linux.

Для RK3588 в опубликованной информации Rockchip SDK указаны Linux 5.10 и Android 12.

Это обеспечивает гибкость для OEM-продуктов, которые не ограничиваются традиционной моделью Android TV Box.

Android может быть полезен для:

• Потребительские интерфейсы

• Приложения для цифровых вывесок

• OTT-приложения

• Сенсорные интерфейсы

• Киоск-приложения

• Коммерческие медиаплееры

Linux может быть предпочтительнее для:

• Промышленные шлюзы

• Периферийные вычисления

• Специализированная техника

• Системы вывода ИИ

• Сетевые устройства

• Индивидуальные встроенные приложения

Однако выбор ОС – это только начало.

Коммерческий продукт может потребовать:

Загрузчик → BSP → ядро ​​→ драйверы → аппаратная абстракция → системные службы → приложение → OTA

Вот почему возможности разработки встроенного ПО следует оценивать вместе с SoC.

Поставщик, который может собрать только существующий эталонный дизайн Rockchip, возможно, не сможет решить проблемы с ядром, драйверами, периферийными устройствами или OTA, когда проект перейдет в производство.

Можно ли использовать Rockchip для проектов Android TV Box?

Да, но архитектура продукта должна соответствовать приложению.

Для базового потребительского Android TV Box более дешевый SoC может обеспечить лучшую коммерческую экономику.

Для Android Box премиум-класса также необходимо:

• видео 8К

• Возможности ИИ

• несколько USB-устройств

• высокоскоростное хранилище

• Ethernet

• пользовательские приложения

• расширенный пользовательский интерфейс

• обработка кромок

более производительная платформа Rockchip может быть хорошим вариантом.

Тот же принцип применим к OTT и IPTV.

Поставщик может потребовать:

• УЦП

• HDCP

• безопасная загрузка

• Ethernet

• Wi-Fi

• пользовательский лаунчер

• ОТА

• Промежуточное программное обеспечение IPTV

• удаленное управление

• автозапуск приложения

Rockchip RK3588 включает в себя функции безопасности, такие как TrustZone, безопасную загрузку, цепочку ключей и поддержку HDCP 2.x в спецификации SoC.

Фактическая доступность систем DRM, сертификатов, ключей и коммерческих потоковых сервисов по-прежнему зависит от реализации платформы и лицензионных требований. Поддержка уровня SoC не должна рассматриваться как автоматическая сертификация для каждой услуги OTT.

Где Rockchip требует большего инженерного внимания

Гибкость Rockchip также является одной из причин, по которой она требует компетентного проектирования.

Эталонная плата может работать правильно во время разработки, но оставаться непригодной для массового производства без дальнейшей оптимизации.

Компоновка печатной платы

Высокоскоростные интерфейсы, такие как PCIe, USB 3.x, HDMI и высокоскоростная память, требуют соответствующего стека печатной платы, контроля импеданса, целостности сигнала и подачи питания.

Аппаратное обеспечение разработки RK3588 может использовать многослойные печатные платы; Например, в документации Rockchip Toybrick указана 8-слойная плата для основной платы RK3588X.

Поэтому проект OEM должен рассмотреть:

• Маршрутизация DDR

• Конструкция силовой шины

• Высокоскоростные дифференциальные пары

• Маршрутизация HDMI

• USB-маршрутизация

• Маршрутизация PCIe

• ЭМИ/ЭМС

• Тепловые переходы

• Конструкция наземной плоскости

Простого копирования внешнего вида эталонной платы недостаточно для надежной серийной конструкции.

Тепловая инженерия

Высокопроизводительная SoC может генерировать значительно больше тепла, чем базовая платформа TV Box.

Продукту RK3588, одновременно выполняющему логические выводы искусственного интеллекта, декодирование видео и рабочие нагрузки графического процессора, требуется соответствующий тепловой путь.

Проект может потребовать:

• Больший радиатор

• Оптимизация термопрокладки

• Вентиляция шкафа

• Активный вентилятор

• Распределитель тепла

• Индивидуальное размещение печатной платы

• Мониторинг температуры

• Стресс-тестирование CPU/GPU/NPU

SZTomato может настроить печатную плату и архитектуру охлаждения в соответствии с реальным применением, вместо того, чтобы помещать каждый проект в стандартный корпус TV Box.

Оптимизация ядра и драйверов

Пользовательские интерфейсы часто требуют работы на уровне драйвера.

Проект с использованием:

• МИПИ-камеры

• РС232/РС485

• GPIO

• пользовательское поведение HDMI

• МОЖЕТ

• специальное хранилище

• промышленные датчики

может потребоваться настройка ядра, интеграция драйверов или модификация BSP.

Именно здесь интеграция SDK/API и оптимизация ядра Linux/Android становятся частью процесса разработки продукта, а не дополнительными услугами.

Rockchip лучше Amlogic?

Универсального победителя не существует.

Эти две платформы часто нацелены на частично совпадающие, но разные требования к продуктам.

Amlogic особенно сильна в области компактных мультимедийных приложений и приложений, ориентированных на Android TV.

Rockchip становится все более привлекательным, когда продукту требуется сочетание:

Искусственный интеллект + мультимедиа + высокоскоростной ввод-вывод + несколько интерфейсов + гибкость Linux/Android.

Например, RK3588 обеспечивает 6 TOPS NPU, интерфейсы PCIe, SATA, несколько каналов отображения, двойной Gigabit Ethernet и обширные возможности подключения периферийных устройств.

Если для проекта требуется только компактный проигрыватель потоковой передачи 4K, такой уровень оборудования может оказаться ненужным.

Если для проекта требуется AI Box с входом для камеры, локальным выводом, несколькими дисплеями, высокоскоростным хранилищем и промышленными интерфейсами, дополнительные возможности становятся гораздо более актуальными.

Поэтому правильное сравнение:

Требования к приложению → возможности SoC → инженерная сложность → спецификация → стоимость жизненного цикла

скорее, чем:

Бренд А против бренда Б

Что следует проверить покупателю B2B перед выбором Rockchip?

Профессиональный проект Rockchip должен оценивать как минимум восемь областей.

1. Рабочая нагрузка приложения

Определите, что именно должно работать на устройстве.

Воспроизведение видео и вывод AI предъявляют разные требования к оборудованию.

2. Выбор SoC

Не указывайте «Rockchip» без указания фактического SoC.

RK3566, RK3576 и RK3588 представляют собой существенно разные профили производительности и интерфейса.

3. Память

Укажите объем оперативной памяти и технологию в соответствии с рабочей нагрузкой.

Искусственный интеллект и многофункциональные системы могут потребовать значительно больше памяти, чем простой проигрыватель вывесок.

4. Хранение

Выберите архитектуру eMMC, UFS, NVMe или SATA в соответствии с требованиями приложения.

5. Ввод-вывод

Прежде чем заморозить PCBA, определите каждый необходимый интерфейс.

Добавление интерфейсов позже может привести к перепроектированию печатной платы.

6. Программное обеспечение

Перед началом разработки укажите Android, AOSP или Linux.

7. Жизненный цикл прошивки

Определять:

• ОТА

• Безопасная загрузка

• Восстановление

• Сторожевой пес

• Удаленная диагностика

• Автозапуск приложения

• Блокировка системы

8. Требования к температуре и надежности

Укажите рабочую температуру, непрерывный рабочий цикл и требования к стресс-тестам.

Эти требования определяют как механическую конструкцию, так и SoC.

Подойдет ли процессор Rockchip для вашего проекта?

Rockchip — мощная процессорная платформа, когда проекту требуется нечто большее, чем простое воспроизведение мультимедиа.

Самый сильный случай — это продукт, сочетающий в себе несколько требований:

Высокопроизводительный процессор + графический процессор + NPU + расширенное видео + несколько дисплеев + высокоскоростной ввод-вывод + Android/Linux + настройка оборудования.

RK3588 наглядно демонстрирует эту возможность благодаря архитектуре 8-ядерного процессора, графическому процессору Mali-G610, NPU 6 TOPS, обработке видео класса 8K, расширенным возможностям подключения и функциям безопасности.

Но использовать высокопроизводительную SoC Rockchip для каждого продукта было бы плохой инженерией.

Простому плееру Digital Signage RK3588 может не понадобиться.

Базовый Android ТВ-бокс могут не получить преимущества от PCIe, SATA или NPU 6 TOPS.

Периферийный терминал AI, многодисплейный контроллер или промышленная мультимедийная платформа могут получить от них существенную выгоду.

Поэтому правильный вывод:

Rockchip хорош, когда его архитектура соответствует требованиям продукта. Ценность заключается в выборе правильного SoC и его правильной реализации, а не только в названии Rockchip.

Для менеджеров по закупкам B2B и системных интеграторов следующим шагом должно стать определение требуемой рабочей нагрузки видео, моделей искусственного интеллекта, выходов дисплея, ввода-вывода, операционной системы, тепловой среды и жизненного цикла развертывания, прежде чем запрашивать расценки.

SZTomato поддерживает разработку OEM/ODM на базе Rockchip на основе архитектуры SoC и PCBA посредством индивидуальной прошивки, интеграции SDK/API, разработки пользовательского интерфейса/UX, оптимизации Linux/Android и специализированных решений для охлаждения. Такой подход позволяет разрабатывать платформу Rockchip вокруг конечного продукта, а не помещать приложение в стандартную потребительскую коробку.

Для нового Rockchip Android ТВ-бокс , AI Box, проигрыватель Digital Signage или промышленный мультимедийный терминал, практической отправной точкой является техническая спецификация, а не общий каталог продукции.