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Difference between revisions of "News/2018/11/introduce-the-new-rockpi-4-hardware/es es"

 
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{{News_topic | Presentando el nuevo ROCK Pi 4 - Hardware | Actualización de la Comunidad| Nov 7, 2018 | Equipo Radxa }}
 
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Han pasado desde la última actualización 3 años. Muchas cosas han ocurrido en Radxa y hoy estamos realmente felices de anunciar nuestra última placa SBC, ROCK Pi 4. Las ROCK Pi 4 son tarjetas con chip RK3399 con factor de forma de las Raspberry Pi/Tinker Board. Ofrecen "rendimiento de clase premium mientras mantienen compatibilidad mecánica". Sabemos que ya hay algunas tarjetas SBC basadas en RK3399 en el mercado,¿entonces por qué otra mas? En este artículo, explicaremos porqué hemos creado ROCK Pi, las ideas detrás de ROCK Pi y lo que pensamos de los SBCs.
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Han pasado desde la última actualización 3 años. Muchas cosas han ocurrido en Radxa y hoy estamos realmente felices de anunciar nuestra última placa SBC, ROCK Pi 4. Las ROCK Pi 4 son tarjetas con chip RK3399 con el tamaño de las Raspberry Pi/Tinker Board. Ofrecen "rendimiento de clase premium mientras mantienen compatibilidad mecánica". Sabemos que ya hay algunas tarjetas SBC basadas en RK3399 en el mercado,¿entonces por qué otra mas? En este artículo, explicaremos porqué hemos creado ROCK Pi, las ideas detrás de ROCK Pi y lo que pensamos de los SBCs.
  
 
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'''Tarjeta ROCK Pi 4B'''
 
'''Tarjeta ROCK Pi 4B'''
  
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Los SBCs (Ordenadores en una única tarjeta) son nuevas en el mercado y no hay una definición clara. La definición para SBC de la Wikipedia: Un ordenador en una única tarjeta (SBC) es una computadora completa en un único circuito electrónico, con microprocesador(res), memoria, entrada/salida (E/S) y otras características necesarias para la funcionalidad del  ordenador. Esta definición no describe las diferencias del SBC con una placa madre de PC. Pero en nuestra definición, un SBC debería tener al menos las siguientes características
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Los SBCs (Ordenadores en una única placa) son nuevas en el mercado y no hay una definición clara. La definición para SBC de la Wikipedia: Un ordenador en una única placa (SBC) es una computadora completa en un único circuito electrónico, con microprocesador(res), memoria, entrada/salida (E/S) y otras características necesarias para la funcionalidad del  ordenador. Esta definición no describe las diferencias del SBC con una placa madre de PC. Pero en nuestra opinión, un SBC debería tener al menos las siguientes características
  
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* Small form factor, low power consumption
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* Tamaño reducido, bajo consumo de energía
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* Open spec and hardware info
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* Información y especificaciones hardware abiertas
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* Maker friendly expansions
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* Expansiones preparadas para Makers
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* Open software support
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* Soporte a Software Libre
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* Community backed
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* Comunidad de Soporte
  
  
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Before the name of SBC get more known, we call it the development board or the embedded boards. They exists in all kinds of electronic devices in daily life. Thanks to Raspberry Pi, the SBC gets more popular to a wider audience. And the big brand such as Asus comes to this market means it at least attracts their attention. (A story between Asus and Radxa, one customer took an 21inch all-in-one device monitor to our office years ago, it's a thin client based on RK3188 made by Asus. The customer wanted us to custom a device similar to that for them. We have dumped the image from the device, and bingo, we found Radxa stuff inside, in their production units)
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Antes que existir el nombre SBC estas placas eran conocidas como placas de desarrollo o placas incrustadas. Existen en toda clase de dispositivos electrónicos en la vida diaria. Gracias al Raspberry Pi, el SBC tuvo más popularidad entre el gran público. Y una gran marca como Asus puso sus ojos en este mercado. (Una anécdota entre Asus y Radxa, ... , un cliente nos trajo un monitor con ordenador todo incluido de 21 pulgadas a nuestras oficinas hace años, era un cliente ligero basado en RK3188 hecho por Asus. El cliente quería que personalizaramos un dispositivo similar. Sacamos la imagen del dispositivo, y bingo, encontramos material de Radxa, en sus unidades de producción)
  
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So here at Radxa, we've been thinking:
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Así que aquí en Radxa, hemos estado pensando:
  
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'''What we should do if we want to make a good Single Board Computer for all the users?'''
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'''¿Qué deberiamos hacer si queremos crear una buena placa SBC para todos los usuarios?'''
  
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First, the form factor. We think that being physical compatible with Raspberry Pi, the most popular SBC in the world is very important. Although we don't think that the Pi form factor is the best but the eco-system of the Pi form factor is already big enough. There are a lot existing enclosures made for the Pi. A lot of CAD work is already done for the Pi by the community, we hope we can re-use them directly or with little modification. It saves a lot. Also, there is no perfect form factor for SBC since the usage is so wide. Apparently Asus agrees with that too.  
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Primero, el tamaño. Pensamos que sería muy importante ser compatibles físicamente con Raspberry Pi, el SBC más popular en el mundo. Sin embargo, no pensamos que el tamaño del Pi sea el mejor pero el ecosistema en el tamaño del Pi es ya bastante grande. Hay muchos tipos de cajas hechos para el Pi. Mucho trabajo de CAD ya está hecho por la comunidad para el Pi, esperamos poder reutilizarlo directamente o con una pequeña modificación. Esto ahorrará mucho trabajo. De hecho, no hay un tamaño perfecto para los SBCs ya que su uso está muy extendido. Asus aparentemente piensa igual.  
  
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Second, we want to design a board for users all over the world, not only for the makers in the US or Europe. but for makers in China, in India, in the Russia, and all the developed and developing countries. We've noticed the growing demanding of hardware from the developing countries such as India. So the cost of ROCK Pi should not be high. Raspberry Pi has set a good price tag for the SBC, the challenge for us is, how to upgrade the Pi while keep the cost low.  
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Segundo, queremos diseñar una placa para todos los usuarios del mundo, no sólo para makers en EEUU o Europa, también para makers en China, en India, en Rusia, y para todos los países en desarrollo. Hemos advertido la creciente demanda de hardware por parte de los países en desarrollo como la India. El coste de un ROCK Pi no debería ser alto. Raspberry Pi tiene un buen precio para un SBC, el reto para nosotros es, como actualizamos el Pi a la vez que mantenemos los costes bajos.
  
 
==== CPU/GPU ====
 
==== CPU/GPU ====
  
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Let's talk about from the CPU. The Raspberry Pi uses four 64bits A53 core, the Tinker Board is four A17 core, not 64bit, not sexy, beyond the A53, there are A72/A73/A75 cores. For the next generation SBC, we want the cpu is one from A72/A73/A75. Rockchip RK3399 is almost our one and only choice. Let's look at the SoC, mainstream ARM SoC vendors who providing A72/A73/A75 can be counted in two hands, Qualcomm/Mediatek/Samsung/Hisilicon/Freescale/Rockchip. The top ones are primary phone SoCs, not Linux friendly. Freescale is known good for Linux and long life time, but their new IMX8 are not that popular comparing to IMX6. Rockchip, on the other hand, spent much efforts in Linux and open source. The cost of their chip, uses the words from Chen Feng, the VP of Rockchip, is "It's a steal". Rockchip announced 10 years chip supply and support for RK3399, that's a good news for us. In our opinion, RK3399 is the new IMX6.  
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Hablemos sobre la CPU. El Pi utiliza cuatro núcleos de 64bits A53, la Tinker Board utiliza cuatro núcleos A17, no son de 64bit, no es sexy, por encima del A53, hay A72/A73/A75. Para la siguiente generación de SBC, queremos que la cpu sea un A72/A73/A75. Rockchip RK3399 es nuestra primera y única elección. Si miramos la oferta de procesadores, los principales vendedores de procesadores que tengan A72/A73/A75 se pueden contar con dos manos, Qualcomm/Mediatek/Samsung/Hisilicon/Freescale/Rockchip. Los primeros son procesadores de móviles, no se llevan bien con Linux. Los Freescale se sabe que se llevan bien con Linux y que duran mucho, pero su nuevo IMX8 no es tan popular como su antiguo IMX6. Rockchip, por otro lado, invierte mucho en Linux y el software libre. El coste de sus chips, usando palabras de Chen Feng, el VP de Rockchip, "es un robo". Rockchip ha anunciado un suministro y soporte por 10 años del chip RK3399, eso son buenas noticias para nosotros. En nuestra opinión, el RK3399 es el nuevo IMX6.
  
 
==== LPDDR4 ====
 
==== LPDDR4 ====
  
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The advantage of RK3399 is that it supports some new high speed controllers such as LPDDR4, which gives us better bandwidth and thanks to the shipping volume of mobile phones with LPDDR4, the cost is actually lower than DDR3. This is really good for the users. We equip LPDDR4 for all models of ROCK Pi 4, 1GB/2GB/4GB are all 3200Mbps speed LPDDR4.
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La ventaja del RK3399 es que soporta algunos de los nuevos controladores de alta velocidad como LPDDR4, que dan mejor ancho de banda y gracias al gran volumen de ventas de teléfonos móviles con LPDDR4, el coste es menor que las DDR3. Esto es muy bueno para los usuarios. Incluimos LPDDR4 en todos los modelos de ROCK Pi 4, 1GB/2GB/4GB son todos LPDDR4 a 3200Mbps.
  
 
==== eMMC ====
 
==== eMMC ====
  
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eMMC module becomes a trend for the SBC as the first choice OS storage media. Comparing to microSD card, eMMC provides higher performance and better stability. EMMC module was first introduced by Odroid, and thanks for Odroid open source the pin definition and connector type (a 2x17 B2B connector) of their eMMC module. Other companies such as PINE64 can make compatible eMMC modules. For ROCK Pi, we made it further, we choose high performance eMMC chips and make compatible eMMC modules but providing additional connector for stronger fixture on ROCK Pi. For fool-proof, the additional connector is 2x15, so you can't plug it wrong. Both the ROCK Pi can work with Odroid/PINE64 eMMC module, or the ROCK Pi eMMC module can work on Odroid/Pine64, in theory.
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La memoria eMMC comienza a ser una tendencia en los SBCs como primera elección para almacenar el Sistema Operativo. Comparada a las tarjetas microSD, la eMMC proporciona un mayor rendimiento y mejor estabilidad. La memoria eMMC fue usada por primera vez en SBCs Odroid, y gracias a la definición de pines de código abierto de Odroid y al tipo de conector (conector 2x17 B2B) , otras compañías como PINE64 pueden hacer memorias eMMC compatibles. Para el ROCK Pi, hemos ido más allá, hemos elegido memorias eMMC de alto rendimiento compatibles pero proporcionando un conector adicional para una fijación mayor en el ROCK Pi. El conector adicional es 2x15, asi que no puedes enchufarlo mal. En teoría, el ROCK Pi puede funcionar con memorias Odroid/PINE64, y las memorias eMMC ROCK Pi pueden funcionar en Odroid/Pine64.
  
 
==== WiFi/BT ====
 
==== WiFi/BT ====
  
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The wifi/bt combo we choose is from the same family of Raspberry Pi 3B+'s wifi/bt. Cypress 43455(formerly Broadcomm) is the one on Raspberry Pi 3B+, and we decided to use Cypress 43456 because it offering the same wifi but upgrading Bluetooth 5.0, it's a feature we can't resist. Bluetooth 5.0 offers wider transferring speed and range, from actually testing, the `hcitool lescan` is very fast. We use an onboard ceramic antenna instead of PCB antenna for better signal performance.
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La mezcla que hemos escogido de wifi/bt es de la misma familia usada en el Raspberry Pi 3B+. Cypress 43455(Broadcomm) es el del Raspberry Pi 3B+, y nosotros decidimos usar el Cypress 43456 porque tenía el mismo wifi pero además BT 5.0, esta característica era irresistible. BT 5.0 ofrece transferencias de alta velocidad y distancia, en las pruebas, `hcitool lescan` es muy rápido. Usamos una antena cerámica incrustada en la placa en lugar de una antena de PCB para tener un mejor rendimiento en la señal.
  
 
==== USB ====
 
==== USB ====
  
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There are four native USB controller in RK3399, two USB 3.0, two USB 2.0, we route each to a USB A port. One of the USB 3.0 has OTG function, so we added a hardware switch to manually change host/device mode. The users needs a USB type A to type A male cable to connect to PC for USB firmware upgrading, Android ADB debug etc. Please note that, the two USB 3.0 ports are dedicated controllers, each is 5.0Gb/s theory speed. In theory, we can have more than 340MB/s speed at the same time of two USB 3.0 ports. But for design such as NanoPi M4, four USB 3.0 ports behinds a USB 3.0 hub looks better on spec but four ports share 5.0Gb/s limiting the speed.
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Hay cuatro controladores nativos USB en el RK3399, dos USB 3.0, dos USB 2.0, nosotros los mandamos a un puerto USB A cada uno. Uno de los USB 3.0 tiene función OTG, asi que hemos añadido un hardware para cambiar manualmente en modo de huésped/dispositivo. Los usuarios necesitan un cable USB tipo A a macho tipo A para conectar al PC y actualizar el firmware, depurar mediante ADB Android, etc. Mencionar, que los dos puertos USB 3.0 tienen controladores dedicados, cada uno con una velocidad teórica de 5.0Gb/s. En teoría, podemos tener más de 340MB/s de velocidad al mismo tiempo de dos puertos USB 3.0. Aunque el diseño del NanoPi M4, con cuatro puertos USB 3.0 detrás de un hub USB 3.0 parece mejor sobre el papel, los cuatros puertos comparten el ancho de banda de 5.0Gb/s.
  
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==== Power ====
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==== Alimentación ====
  
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The power supply for the ROCK Pi is really a challenge because unlike other SBC less than 10w power consumption which you can just use 5V/2A to power it. the ROCK Pi's design power consumption is 15w to 18w. Take USB 3.0 as an example, the spec current for USB 3.0 is 900mA, one port is 4.5W max. So if you have four USB 3.0 ports like NanoPi M4, you need provide 22w at least for the USB only. To meet the higher power consumption of the electronic devices, USB PD is come up with up to 100w power delivery. We support that on ROCK Pi, with USB PD, we can support common USB PD adapter voltage 9V/12V/15V/20V to power the ROCK Pi. For example, you can just plug the 87W power adapter of recent generation Macbook Pro to ROCK Pi and not worrying damage the board. But there is a disadvantage of USB PD, that is the USB PD adapter are expensive currently. Remember we want to design the ROCK Pi for all the countries? Yes, we want a lower cost power adapter solution. So we add Quick Charge adapter support for it. Because everybody uses smart mobile phones nowadays, and even the entry level smart mobile phones supports Qualcomm Quick Charge. So we can just re-use the power adapter of mobile phones to power your ROCK Pi. It can work at 9V level by default, which can provide 9V/2A 18W power supply for ROCK Pi.
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La alimentación en la ROCK Pi es realmente un reto porque a diferencia de otros SBCs con menos de 10w de consumo 5V/2A. El diseño de la alimentación en el ROCK Pi es de 15w a 18w. Tomando como ejemplo un USB 3.0, la especificación de USB 3.0 dice que un puerto debe tener 900mA, un único puerto debe proporcionar 4.5W como máximo. Así que si tienes cuatro puertos como en el NanoPi M4, necesitarás proporcionar al menos 22w sólo para el USB. Para solucionar el alto consumo de los dispositivos electrónicos nació USB PD, que permite proporcionar hasta 100w. Soportamos esta tecnología en el ROCK Pi, con USB PD, podemos soportar adaptadores de voltaje USB PD de 9V/12V/15V/20V en el ROCK Pi. Por ejemplo, puedes enchufar un transformador de 87W del Macbook Pro al ROCK Pi y no preocuparte por dañar la placa. Pero hay una desventaja en el USB PD, los transformadores son caros todavía. ¿Recuerda que debemos diseñar ROCK Pi para todos los países?. Queriamos un transformador con un menor coste. Así que añadimos soporte a transformadores de Carga Rápida (Quick Charge). Porque todo el mundo usa móviles inteligentes en estos días, e incluso los móviles de gama baja soportan Qualcomm Quick Charge. Así podemos reutilizar la fuente de alimentación de los móviles para hacer funcionar el ROCK Pi. Por defecto puede funcionar a 9V, siendo la alimentación de 9V/2A 18W la necesaria para alimentar al ROCK Pi.
  
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Please note that, although we don't recommend, you can actually power ROCK Pi with ~5V adapter, we have no issue powering it with the 5.1V/3.4A adapter from Radxa Rock2. But if the power adapter output is just 5V, the actual voltage from the adapter to the cable on the other end will drop a little bit, it may not boot.
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Importe es que no recomendamos que alimentes al ROCK Pi con un adaptador de 5V, no teniamos suficiente energía con 5.1V/3.4A ya en el Radxa Rock2. Si el transformador es de 5V, con la pérdida del cable no permitirá que inicie la placa.
  
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==== 40 PIN GPIO ====
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==== 40 PINES GPIO ====
  
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The 40 PIN GPIO was the first thing to be defined before we start the schematic design. We have checked the PIN definition of Raspberry Pi, Tinker Board and ROCK64 to decide what's the best for us. We found that it's nearly impossible to make 100% GPIO compatible since the SoC pinout differ a lot. So we choose to be compatible of the primary function of Raspberry Pi series. The 40 pin GPIO on ROCK Pi4 offers the following:
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Los 40 PINES GPIO fue la primera cosa en ser definida incluso antes de comenzar el diseño del esquemático. Hemos comprobado la definición de Pines del Raspberry Pi, Tinker Board y del ROCK64 para decidir cual es el mejor para nosotros. Encontramos que es casi imposible ser 100 % compatible con el GPIO ya que la salida de pines del chip difiere demasiado. Así que escogimos ser compatibles con la función principal de las Raspberry Pi. Los 40 pines GPIO en las ROCK Pi4 permiten lo siguiente:
  
 
* PWM x2
 
* PWM x2
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* SPDIF x1
 
* SPDIF x1
  
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You can check the full pinout at the ROCK Pi 4 [[Rockpi4/hardware|hardware]] page
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Puedes ver la descripción completa de pines del ROCK Pi 4 en la página [[Rockpi4/hardware/es_es|hardware]].
  
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Tinker board did a good job with the 40 pin header in color, which makes it easier to identify the power/ground and other signals. We adapted that too. You may find the color on ROCK Pi is darker than the Tinker Board, that's because the supplier told us, the color on the connector of Tinker Board are painted twice, first layer is the white background on black plastic, then paint other colors on white. But the disadvantage of doing that is the second layer color is easier to drop. We did notice that on the Tinker Board in our office the color fade out on the header even without much usage. So we choose one layer color painting on ROCK Pi, looks less shining but lasts longer.
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La Tinker board hizo un gran trabajo con la extensión de 40 pines en color, lo cual hace más fácil identificar la alimentación/tierra y demás señales. También hemos adaptado esto. Verás que el color en la ROCK Pi es más oscuro que en la Tinker Board, esto es así porque el provedor nos dijo, que el color del conector de la Tinker Board se había pintado dos veces, la primera capa es en fondo blanco sobre plástico negro, y luego pintaban los demás colores sobre blanco. Pero la desventaja de hacer esto es que la segunda capa de color se desconcha facilmente. Notamos en la oficina que el color en la Tinker Board había decaido en los conectores casi sin usarla. Así que escogimos una única capa de color para la ROCK Pi, se ve menos brillante pero durará mucho mas.
  
 
==== CSI/DSI ====
 
==== CSI/DSI ====
  
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Although the RK3399 supports 4lanes MIPI, we choose to sacrifice the performance and keep compatibility, because we know how hard it is to find a DSI display or a CSI sensor just works out of the box with long life time and good supports. We choose to support the official Raspberry Pi display and Cameras. Currently, the official Raspberry Pi 7inch display and the Raspberry Pi Camera V2 IMX219 is working on ROCK Pi all models, the supported software is both Android and Debian though we need better tuning for the image quality under Linux. Thanks Asus for pushing Rockchip to support the Raspberry Pi display and camera, we can port the drivers to RK3399 platform with less work. That's the example of eco-system and the importance of compatibility.
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El RK3399 soporta 4 pistas MIPI, pero escogimos sacrificar el rendimiento y mantener la compatibilidad, porque sabemos que es difícil encontrar una pantalla DSI o un sensor por CSI que funcione directamente con una alta durabilidad y buen soporte. Por eso hemos decidido soportar el monitor y las cámaras oficiales de Raspberry Pi. Actualmente, el monitor de 7 pulgadas y la Cámara V2 IMX219 de Raspberry Pi funcionan en todos los modelos de ROCK Pi, y el soporte software está para Android y Debian, aunque hay que mejorar la calidad de imagen en Linux. Gracias a Asus por empujar a Rockchip a soportar la pantalla y cámaras del Raspberry Pi, con esto podemos portar los controladores a la plataforma RK3399 con menos esfuerzo. Esto es un ejemplo de ecosistema y la importancia de la compatibilidad.  
  
 
==== M.2 ====
 
==== M.2 ====
  
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This is one of the modern interface on ROCK Pi we like most, we use NVME SSD a lot in the office for development(It always not enough space). With PCIE gen2 mode, the reading/writing speed on ROCK Pi with NVME SSD can archive more than 1000MB/s, this is a great improvement on credit card size SBC! The M.2 connector on ROCK Pi is M key and can plug directly the NVME SSD. Due to the size of board, the 2280 M.2 NVME SSD is actually longer than the ROCK Pi, so we provide a M.2 extension board as accessory for better mounting the 2280 NVME SSD on top of ROCK Pi. A PCIE to SATA is also possible with adapter board making the ROCK Pi a NAS.
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Esta es una de las interfaces modernas del ROCK Pi que más nos gusta, usamos NVME SSD mucho en la oficina para el desarrollo (Siempre no hay espacio). En el modo PCIE gen2, la velocidad de lectura/escritura que el ROCK Pi con un NVME SSD puede conseguir es de 1000MB/s, esto representa una gran mejora para una placa SBC. El conector M.2 del ROCK Pi es M key y puede enchufar directamente un NVME SSD. Debido al tamaño de la placa, un 2280 M.2 NVME SSD es más largo que el ROCK Pi, asi que proporcionamos una tarjeta de extensión M.2 como accesorio para montar mejor el 2280 NVME SSD encima del ROCK Pi. También es posible una tarjeta conversora PCIE a SATA para convertir al ROCK Pi en un NAS.
  
 
==== Ethernet ====
 
==== Ethernet ====
  
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The performance of native GbE lan on Rockchip platform is good as usually since RK3288, providing us around 940Mbit/s performance. We added PoE support for ROCK Pi model B, with the same implement as Raspberry Pi 3B+, unfortunately the PoE header pin can not be placed exactly as Raspberry Pi, we had to move it due to layout reason. The signal on the PoE header is carefully considered so that, when we make a PoE adapter board for ROCK Pi, it can also support Raspberry Pi. For third party Raspberry Pi PoE adapter boards, only adding two more extra pins can support ROCK Pi, if anyone is interested in making a PoE adapter board for ROCK Pi, please contact us.
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El rendimiento de la red nativa GbE en la plataforma Rockchip es tan buena como lo era en el RK3288, proporcionando alrededor de 940Mbit/s de rendimiento. Hemos añadido soporte para PoE en el modelo B del ROCK Pi, con la misma implementación que en el Raspberry Pi 3B+, desafortunadamente el pin de PoE no puede ser colocado exáctamente como en el Raspberry Pi, lo hemos movido por motivos de impresión. La señal en el pin PoE se ha tratado con cuidado de tal forma que hemos creado una tarjeta adaptadora para PoE del ROCK Pi, que también soporta Raspberry Pi. Para las tarjetas adaptadoras de terceros de PoE en Raspberry Pi, sólo hay que añadir dos pines extra para poder soportar al ROCK Pi, si alguien esta interesado en hacer una tarjeta adaptadora PoE para el ROCK Pi, que contacte con nosotros, por favor.
  
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==== Others ====
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==== Otros ====
  
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ROCK Pi supports RTC battery, a feature some users might need. Audio jack on ROCK Pi supports mic and headphone.
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ROCK Pi soporta batería RTC, una característica que algunos usuarios pueden necesitar. El jack de audio del ROCK Pi soporta micrófono y cascos.
  
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==== Conclusion ====
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==== Conclusión ====
  
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The Radxa Team has tried our best and pushed our limits for the hardware design of the ROCk Pi 4 on every aspects. The hardware has been revised multiple times and now v1.3 is the massive production version. We have made agreement with some distributors and we are all excited about the new product. We hope to ship them to you soon.
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El Equipo Radxa ha hecho lo mejor y ha llevado el diseño hardware a sus límites para mejorar el ROCK Pi en todos sus aspectos. El hardware ha sido revisado múltiples veces y ahora en la versión v1.3 se producirá masa. Hemos llegado a acuerdos con algunos distribuidores y estamos entusiasmados con el nuevo producto. Esperamos esté en vuestras manos lo antes posible.
  
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We will start a new post about the software and eco-system support for ROCK Pi.
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Comenzaremos una nueva nota sobre el software y el soporte al ecosistema ROCK Pi.
  
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-- Radxa Team, 2018 in Shenzhen, China
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-- El Equipo Radxa, 2018 en Shenzhen, China
  
  

Latest revision as of 03:11, 29 September 2022

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Presentando el nuevo ROCK Pi 4 - Hardware

Actualización de la Comunidad

Nov 7, 2018 Equipo Radxa News

Han pasado desde la última actualización 3 años. Muchas cosas han ocurrido en Radxa y hoy estamos realmente felices de anunciar nuestra última placa SBC, ROCK Pi 4. Las ROCK Pi 4 son tarjetas con chip RK3399 con el tamaño de las Raspberry Pi/Tinker Board. Ofrecen "rendimiento de clase premium mientras mantienen compatibilidad mecánica". Sabemos que ya hay algunas tarjetas SBC basadas en RK3399 en el mercado,¿entonces por qué otra mas? En este artículo, explicaremos porqué hemos creado ROCK Pi, las ideas detrás de ROCK Pi y lo que pensamos de los SBCs.

Rockpi 4B v13 breadboard front.png

Tarjeta ROCK Pi 4B

Los SBCs (Ordenadores en una única placa) son nuevas en el mercado y no hay una definición clara. La definición para SBC de la Wikipedia: Un ordenador en una única placa (SBC) es una computadora completa en un único circuito electrónico, con microprocesador(res), memoria, entrada/salida (E/S) y otras características necesarias para la funcionalidad del ordenador. Esta definición no describe las diferencias del SBC con una placa madre de PC. Pero en nuestra opinión, un SBC debería tener al menos las siguientes características

  • Tamaño reducido, bajo consumo de energía
  • Información y especificaciones hardware abiertas
  • Expansiones preparadas para Makers
  • Soporte a Software Libre
  • Comunidad de Soporte


Antes que existir el nombre SBC estas placas eran conocidas como placas de desarrollo o placas incrustadas. Existen en toda clase de dispositivos electrónicos en la vida diaria. Gracias al Raspberry Pi, el SBC tuvo más popularidad entre el gran público. Y una gran marca como Asus puso sus ojos en este mercado. (Una anécdota entre Asus y Radxa, ... , un cliente nos trajo un monitor con ordenador todo incluido de 21 pulgadas a nuestras oficinas hace años, era un cliente ligero basado en RK3188 hecho por Asus. El cliente quería que personalizaramos un dispositivo similar. Sacamos la imagen del dispositivo, y bingo, encontramos material de Radxa, en sus unidades de producción)

Así que aquí en Radxa, hemos estado pensando:

¿Qué deberiamos hacer si queremos crear una buena placa SBC para todos los usuarios?

Primero, el tamaño. Pensamos que sería muy importante ser compatibles físicamente con Raspberry Pi, el SBC más popular en el mundo. Sin embargo, no pensamos que el tamaño del Pi sea el mejor pero el ecosistema en el tamaño del Pi es ya bastante grande. Hay muchos tipos de cajas hechos para el Pi. Mucho trabajo de CAD ya está hecho por la comunidad para el Pi, esperamos poder reutilizarlo directamente o con una pequeña modificación. Esto ahorrará mucho trabajo. De hecho, no hay un tamaño perfecto para los SBCs ya que su uso está muy extendido. Asus aparentemente piensa igual.

Segundo, queremos diseñar una placa para todos los usuarios del mundo, no sólo para makers en EEUU o Europa, también para makers en China, en India, en Rusia, y para todos los países en desarrollo. Hemos advertido la creciente demanda de hardware por parte de los países en desarrollo como la India. El coste de un ROCK Pi no debería ser alto. Raspberry Pi tiene un buen precio para un SBC, el reto para nosotros es, como actualizamos el Pi a la vez que mantenemos los costes bajos.

CPU/GPU

Hablemos sobre la CPU. El Pi utiliza cuatro núcleos de 64bits A53, la Tinker Board utiliza cuatro núcleos A17, no son de 64bit, no es sexy, por encima del A53, hay A72/A73/A75. Para la siguiente generación de SBC, queremos que la cpu sea un A72/A73/A75. Rockchip RK3399 es nuestra primera y única elección. Si miramos la oferta de procesadores, los principales vendedores de procesadores que tengan A72/A73/A75 se pueden contar con dos manos, Qualcomm/Mediatek/Samsung/Hisilicon/Freescale/Rockchip. Los primeros son procesadores de móviles, no se llevan bien con Linux. Los Freescale se sabe que se llevan bien con Linux y que duran mucho, pero su nuevo IMX8 no es tan popular como su antiguo IMX6. Rockchip, por otro lado, invierte mucho en Linux y el software libre. El coste de sus chips, usando palabras de Chen Feng, el VP de Rockchip, "es un robo". Rockchip ha anunciado un suministro y soporte por 10 años del chip RK3399, eso son buenas noticias para nosotros. En nuestra opinión, el RK3399 es el nuevo IMX6.

LPDDR4

La ventaja del RK3399 es que soporta algunos de los nuevos controladores de alta velocidad como LPDDR4, que dan mejor ancho de banda y gracias al gran volumen de ventas de teléfonos móviles con LPDDR4, el coste es menor que las DDR3. Esto es muy bueno para los usuarios. Incluimos LPDDR4 en todos los modelos de ROCK Pi 4, 1GB/2GB/4GB son todos LPDDR4 a 3200Mbps.

eMMC

La memoria eMMC comienza a ser una tendencia en los SBCs como primera elección para almacenar el Sistema Operativo. Comparada a las tarjetas microSD, la eMMC proporciona un mayor rendimiento y mejor estabilidad. La memoria eMMC fue usada por primera vez en SBCs Odroid, y gracias a la definición de pines de código abierto de Odroid y al tipo de conector (conector 2x17 B2B) , otras compañías como PINE64 pueden hacer memorias eMMC compatibles. Para el ROCK Pi, hemos ido más allá, hemos elegido memorias eMMC de alto rendimiento compatibles pero proporcionando un conector adicional para una fijación mayor en el ROCK Pi. El conector adicional es 2x15, asi que no puedes enchufarlo mal. En teoría, el ROCK Pi puede funcionar con memorias Odroid/PINE64, y las memorias eMMC ROCK Pi pueden funcionar en Odroid/Pine64.

WiFi/BT

La mezcla que hemos escogido de wifi/bt es de la misma familia usada en el Raspberry Pi 3B+. Cypress 43455(Broadcomm) es el del Raspberry Pi 3B+, y nosotros decidimos usar el Cypress 43456 porque tenía el mismo wifi pero además BT 5.0, esta característica era irresistible. BT 5.0 ofrece transferencias de alta velocidad y distancia, en las pruebas, `hcitool lescan` es muy rápido. Usamos una antena cerámica incrustada en la placa en lugar de una antena de PCB para tener un mejor rendimiento en la señal.

USB

Hay cuatro controladores nativos USB en el RK3399, dos USB 3.0, dos USB 2.0, nosotros los mandamos a un puerto USB A cada uno. Uno de los USB 3.0 tiene función OTG, asi que hemos añadido un hardware para cambiar manualmente en modo de huésped/dispositivo. Los usuarios necesitan un cable USB tipo A a macho tipo A para conectar al PC y actualizar el firmware, depurar mediante ADB Android, etc. Mencionar, que los dos puertos USB 3.0 tienen controladores dedicados, cada uno con una velocidad teórica de 5.0Gb/s. En teoría, podemos tener más de 340MB/s de velocidad al mismo tiempo de dos puertos USB 3.0. Aunque el diseño del NanoPi M4, con cuatro puertos USB 3.0 detrás de un hub USB 3.0 parece mejor sobre el papel, los cuatros puertos comparten el ancho de banda de 5.0Gb/s.

Alimentación

La alimentación en la ROCK Pi es realmente un reto porque a diferencia de otros SBCs con menos de 10w de consumo 5V/2A. El diseño de la alimentación en el ROCK Pi es de 15w a 18w. Tomando como ejemplo un USB 3.0, la especificación de USB 3.0 dice que un puerto debe tener 900mA, un único puerto debe proporcionar 4.5W como máximo. Así que si tienes cuatro puertos como en el NanoPi M4, necesitarás proporcionar al menos 22w sólo para el USB. Para solucionar el alto consumo de los dispositivos electrónicos nació USB PD, que permite proporcionar hasta 100w. Soportamos esta tecnología en el ROCK Pi, con USB PD, podemos soportar adaptadores de voltaje USB PD de 9V/12V/15V/20V en el ROCK Pi. Por ejemplo, puedes enchufar un transformador de 87W del Macbook Pro al ROCK Pi y no preocuparte por dañar la placa. Pero hay una desventaja en el USB PD, los transformadores son caros todavía. ¿Recuerda que debemos diseñar ROCK Pi para todos los países?. Queriamos un transformador con un menor coste. Así que añadimos soporte a transformadores de Carga Rápida (Quick Charge). Porque todo el mundo usa móviles inteligentes en estos días, e incluso los móviles de gama baja soportan Qualcomm Quick Charge. Así podemos reutilizar la fuente de alimentación de los móviles para hacer funcionar el ROCK Pi. Por defecto puede funcionar a 9V, siendo la alimentación de 9V/2A 18W la necesaria para alimentar al ROCK Pi.

Importe es que no recomendamos que alimentes al ROCK Pi con un adaptador de 5V, no teniamos suficiente energía con 5.1V/3.4A ya en el Radxa Rock2. Si el transformador es de 5V, con la pérdida del cable no permitirá que inicie la placa.

40 PINES GPIO

Los 40 PINES GPIO fue la primera cosa en ser definida incluso antes de comenzar el diseño del esquemático. Hemos comprobado la definición de Pines del Raspberry Pi, Tinker Board y del ROCK64 para decidir cual es el mejor para nosotros. Encontramos que es casi imposible ser 100 % compatible con el GPIO ya que la salida de pines del chip difiere demasiado. Así que escogimos ser compatibles con la función principal de las Raspberry Pi. Los 40 pines GPIO en las ROCK Pi4 permiten lo siguiente:

  • PWM x2
  • I2C x2
  • SPI x1
  • UART x2
  • ADC x1
  • I2S x1
  • SPDIF x1

Puedes ver la descripción completa de pines del ROCK Pi 4 en la página hardware.

La Tinker board hizo un gran trabajo con la extensión de 40 pines en color, lo cual hace más fácil identificar la alimentación/tierra y demás señales. También hemos adaptado esto. Verás que el color en la ROCK Pi es más oscuro que en la Tinker Board, esto es así porque el provedor nos dijo, que el color del conector de la Tinker Board se había pintado dos veces, la primera capa es en fondo blanco sobre plástico negro, y luego pintaban los demás colores sobre blanco. Pero la desventaja de hacer esto es que la segunda capa de color se desconcha facilmente. Notamos en la oficina que el color en la Tinker Board había decaido en los conectores casi sin usarla. Así que escogimos una única capa de color para la ROCK Pi, se ve menos brillante pero durará mucho mas.

CSI/DSI

El RK3399 soporta 4 pistas MIPI, pero escogimos sacrificar el rendimiento y mantener la compatibilidad, porque sabemos que es difícil encontrar una pantalla DSI o un sensor por CSI que funcione directamente con una alta durabilidad y buen soporte. Por eso hemos decidido soportar el monitor y las cámaras oficiales de Raspberry Pi. Actualmente, el monitor de 7 pulgadas y la Cámara V2 IMX219 de Raspberry Pi funcionan en todos los modelos de ROCK Pi, y el soporte software está para Android y Debian, aunque hay que mejorar la calidad de imagen en Linux. Gracias a Asus por empujar a Rockchip a soportar la pantalla y cámaras del Raspberry Pi, con esto podemos portar los controladores a la plataforma RK3399 con menos esfuerzo. Esto es un ejemplo de ecosistema y la importancia de la compatibilidad.

M.2

Esta es una de las interfaces modernas del ROCK Pi que más nos gusta, usamos NVME SSD mucho en la oficina para el desarrollo (Siempre no hay espacio). En el modo PCIE gen2, la velocidad de lectura/escritura que el ROCK Pi con un NVME SSD puede conseguir es de 1000MB/s, esto representa una gran mejora para una placa SBC. El conector M.2 del ROCK Pi es M key y puede enchufar directamente un NVME SSD. Debido al tamaño de la placa, un 2280 M.2 NVME SSD es más largo que el ROCK Pi, asi que proporcionamos una tarjeta de extensión M.2 como accesorio para montar mejor el 2280 NVME SSD encima del ROCK Pi. También es posible una tarjeta conversora PCIE a SATA para convertir al ROCK Pi en un NAS.

Ethernet

El rendimiento de la red nativa GbE en la plataforma Rockchip es tan buena como lo era en el RK3288, proporcionando alrededor de 940Mbit/s de rendimiento. Hemos añadido soporte para PoE en el modelo B del ROCK Pi, con la misma implementación que en el Raspberry Pi 3B+, desafortunadamente el pin de PoE no puede ser colocado exáctamente como en el Raspberry Pi, lo hemos movido por motivos de impresión. La señal en el pin PoE se ha tratado con cuidado de tal forma que hemos creado una tarjeta adaptadora para PoE del ROCK Pi, que también soporta Raspberry Pi. Para las tarjetas adaptadoras de terceros de PoE en Raspberry Pi, sólo hay que añadir dos pines extra para poder soportar al ROCK Pi, si alguien esta interesado en hacer una tarjeta adaptadora PoE para el ROCK Pi, que contacte con nosotros, por favor.

Otros

ROCK Pi soporta batería RTC, una característica que algunos usuarios pueden necesitar. El jack de audio del ROCK Pi soporta micrófono y cascos.

Conclusión

El Equipo Radxa ha hecho lo mejor y ha llevado el diseño hardware a sus límites para mejorar el ROCK Pi en todos sus aspectos. El hardware ha sido revisado múltiples veces y ahora en la versión v1.3 se producirá masa. Hemos llegado a acuerdos con algunos distribuidores y estamos entusiasmados con el nuevo producto. Esperamos esté en vuestras manos lo antes posible.

Comenzaremos una nueva nota sobre el software y el soporte al ecosistema ROCK Pi.

-- El Equipo Radxa, 2018 en Shenzhen, China


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