RISC-V 和 VISIONFIVE 2 單板計算機的未來

我們一直在關注開放的、免版稅的 RISC-V ISA 一段時間。起初我們閱讀規格，然後我們在微控制器中看到了 RISC-V 內核，但現在有一種新板以足夠低的價格提供足夠的處理能力，在單板計算機中真的很有趣。VisionFive 2 於 2022 年 9 月在 Kickstarter 上獲得成功，我終於收到了一台配備 8 GB 內存的設備。它有效！JH7110 的性能不會超過現代台式機，甚至不會超過 Raspberry Pi 4，但它足以運行桌面環境、瀏覽網頁和測試軟件。 這是一件大事，因為 RISC-V 架構開始出現在很多地方。挑戰在於獲得足夠強大的真正硬件來運行 Linux 並在其上編譯軟件，而且不花一分錢。如果 ARM 是一種替代架構，那麼 RISC-V 仍然是一個實驗性架構，這在嘗試使用 VF2 時是一個問題。這是我們將重複幾次的主題，但這裡要記住的是，在野外獲得更多設備是解決問題的第一步。 硬件

那麼你得到了什麼？VF2 有 3 種風格，分別有 2、4 和 8 GB 的 RAM。這些板在其他方面完全相同，而本次展會的明星是 JH7110，一款 64 位四核 RISC-V SoC。該 CPU 內置了 Imagination BXE-4-32 GPU。有一個 USB-C 端口，通常用於為主板供電，4 個 USB 3.0 端口共享一個 PCIe 2.0 通道，以及雙千兆以太網端口。該板只有一個 HDMI 2.0 端口，但也能夠通過使用 MIPI DSI 端口運行雙顯示器。

還有一些簡潔的 Raspberry Pi 兼容性功能。該板有一個 40 針 GPIO 接頭連接器，大部分與 Raspberry Pi 引出線兼容，甚至在使用 Pi PoE HAT 的正確位置還有一個四針以太網供電接頭連接器。效果非常好，唯一缺少的元素是 HAT 上的風扇控制。 也有 MIPI 輸入。這應該與 Raspberry Pi 相機之類的東西兼容，儘管我沒有一隻手可以測試。設備底部有一個 SD 卡插槽、一個 eMMC 插槽和一個非常受歡迎的 M.2 NVMe 插槽。到目前為止，啟動 NVMe 仍然需要 SD 卡上的啟動分區，但仍然會帶來單個專用 PCIe 2.0 通道所值得的所有速度提升。從 NVMe 直接啟動在路線圖上，但尚未實施。 操作系統支持

硬件相當令人印象深刻，但實用程序取決於操作系統和軟件支持。有一個定期更新的 Debian 映像，問題不斷得到修復。我們真正關心的是上游狀態，

那個過程已經開始了

。有希望使用內核 6.3 進行最小啟動系統，儘管在系統完全可用於 vanilla 內核之前有相當多的上游驅動程序。 我們不得不提到的驅動程序之一是 GPU。該硬件被稱為 BXE-4-32 GPU，是 Imagination Technologies 的 GPU 核心，是 PowerVR 架構的繼承者。Imagination 正在努力將其設計內置到 RISC-V 芯片中，並且作為其中的一部分，已經為其現代產品發布了開源驅動程序。

正在努力將這些驅動程序提升到上游

，並且一些啟用代碼已經登陸 Mesa。 還有更廣泛的 RISC-V 支持問題。大多數現代發行版都構建 RISC-V 包，但在這種不太流行的架構上發現問題或包失敗的情況並不少見。例如，我想使用 Phoronix 測試套件對 VF2 板進行基準測試。它可以作為 noarch 包使用，但具有多個依賴項，例如

php-cli

. 這取決於

php8.2

，

並且該軟件包目前無法在 Debian 的 RISC-V 上構建

。有一個補丁可以解決這個問題，所以我能夠在 VF2 上重建 .deb 並讓一切正常工作。 那麼關於那些基準

對閃亮的新硬件進行基準測試總是很有趣。因此，當我嘗試的幾乎所有 CPU 測試都安裝失敗或運行失敗時，想像一下我的失望吧。我懷疑這也是 RISC-V 平台的新穎之處，因為許多 PTS 測試還沒有為該平台構建。

對於那些確實運行過的人來說，這並不是很好。

看看我的結果

。我懷疑隨著軟件變得更加成熟，性能可能會提高，但它目前遠遠落後於 Raspberry Pi 4。

Jeff Geerling 也報導了這塊板

，並發現 VF2 目前的性能與 Pi B 3 差不多。 這些觀察結果有一些重要的例外。首先，嚴重依賴驅動器訪問的系統測試顯示了 VF2 的顯著優勢。Pi 通過 USB3 適配器從 NVMe 驅動器啟動，但原生 NVMe 性能仍然明顯更好。 然後這兩個以太網端口特別有趣。這個東西可以用作高性能路由器嗎？我檢查了它在安裝 Debian 時推送數據包的性能，它幾乎可以達到線速。我通過設備運行了一個 iperf3 速度測試，執行了一個簡單的 NAT，類似於標準路由器安裝，它設法達到平均每秒 755 Mbits。使用雙向選項，該測試在兩個方向上的處理速度剛剛超過每秒 600 Mbits。除了完整的千兆互聯網連接外，其他任何東西都值得尊敬。已經完成了將 OpenWRT 引入平台的工作，這可能會帶來更好的吞吐量，但最新的 OpenWRT 開發分支無法在我的設備上啟動。 它有什麼用？

好的，我們已經涵蓋了很多內容。那麼這裡的黃銅釘是什麼樣子的呢？VisionFive 2 具有一定的潛力。雙千兆端口和即將到來的 OpenWRT 支持使這款 100 美元的設備成為路由器很有吸引力，而且 PoE 支持也沒有壞處。NVMe 驅動器是另一個優勢，可能有理由將 VF2 作為網絡存儲設備。 它的功能不足以成為桌面替代設備，而且缺少雙 HDMI 端口也無濟於事。各種發行版也還沒有真正對 RISC-V 提供一級支持。奇怪的是，這可能是該板的最大賣點。您是否從事任何維護或編程工作？你檢查過你在 RISC-V 處理器上的代碼了嗎？這才是真正的機會。它是測試運行 RISC-V 支持的經濟實惠的平台。 對於各地的開發人員來說，這個過程正在進行中。這就是性能有點令人失望的原因之一。許多需要性能的應用程序都有函數多版本控制，這是一種允許平台特定代碼真正提高性能的技術。如果平台沒有定制的實現，程序會退回到較慢的默認代碼。鑑於 RISC-V 平台相對較新，性能尚未達到最佳狀態也就不足為奇了。 但 2023 年可能只是 RISC-V SBC 的一年。VisionFive 2 可用，

Pine64 的人員

正在計劃基於相同 JH7110 CPU 的新板。有即將推出的

HiFive Pro

主板，或

Ventana Veyron CPU

。所以也許是時候潛入並試一試 RISC-V 了。 原文章：

https://hackaday.com/2023/03/06/the-future-of-risc-v-and-the-visionfive-2-single-board-computer/

原作者：

Jonathan Bennett

翻譯：

阿曜ちゃん