При выборе между KiwiPi 4 и платами пятой серии легко зацепиться за одинаковые цифры: у RK3576 и RK3588 по восемь ядер, а производительность NPU заявлена на уровне 6 TOPS. Однако у готовой системы нагрузка не ограничивается инференсом. CPU подготавливает данные, память обслуживает несколько вычислительных блоков, а накопители и камеры занимают доступные интерфейсы.
Я сравнил документацию KiwiPi 4, KiwiPi 5, 5B и 5 Pro, чтобы разделить возможности самих процессоров и особенности конкретных плат. Прямых сравнительных тестов здесь нет, поэтому речь пойдёт о конфигурации оборудования и ограничениях, которые можно определить по спецификациям.
Платы KiwiPi и интерфейсы
Плата KiwiPi 4 построена на Рокчип RK3576 и выпускается с 3 ГБ оперативной памяти и 64 ГБ UFS. Систему и приложения можно разместить на встроенном накопителе, не занимая microSD. Один USB 3.0 подойдёт для внешнего SSD или устройства захвата, а два USB 2.0 останутся для клавиатуры, мыши и другой нетребовательной периферии.
Такая конфигурация рассчитана на заранее определённый набор оборудования. Если потребуются два быстрых USB-накопителя, одного порта USB 3.0 уже не хватит: второй придётся подключать через хаб либо оставлять на скорости USB 2.0.
KiwiPi 5 KiwiPi 5B и KiwiPi 5 Pro
KiwiPi 5 на RK3588S занимает промежуточное положение, процессор сохранил ядра Cortex-A76 и Cortex-A55, графику Mali-G610 и NPU семейства RK3588. На самой плате доступны два USB 3.0 и два USB 2.0, поэтому переход на пятую модель может быть оправдан вычислительной нагрузкой даже без M.2 и двух сетевых портов.
Полный RK3588 установлен в KiwiPi 5B и плате KiwiPi 5 Pro. У версии Pro четыре USB 3.0, два Ethernet по 2,5 Гбит/с и слот M.2 2280, подключённый по PCIe 3.0 x4. Здесь можно поставить NVMe и подключить несколько быстрых USB-устройств без отдельного хаба. KiwiPi 5B использует тот же SoC, но имеет другую разводку, поэтому перечень разъёмов 5 Pro переносить на неё нельзя.
CPU GPU и видеоблок
В RK3576 работают четыре Cortex-A72 и четыре Cortex-A53. RK3588 сочетает четыре Cortex-A76 с четырьмя Cortex-A55. Для плат KiwiPi указана частота производительных ядер до 2,2 ГГц, но одинаковая частота не уравнивает разные поколения Arm: A76 выполняет больше работы за такт и лучше подходит для компиляции, браузера и приложений, которые регулярно возвращают нагрузку с NPU на CPU.
Для киоска с одной программой запас RK3588 можно оценить заранее, запустив именно эту программу на целевой системе. Универсальный Linux-компьютер предсказать сложнее: вместе с графической оболочкой на нём появляются браузер, контейнеры, инструменты разработки и фоновые службы. В таком режиме Cortex-A76 даёт больше свободы, тогда как RK3576 разумнее использовать там, где состав ПО зафиксирован.
| Компонент | RK3576 | RK3588 |
| CPU | 4× Cortex-A72 и 4× Cortex-A53 | 4× Cortex-A76 и 4× Cortex-A55 |
| GPU | Mali-G52 MC3 | Mali-G610 MP4 |
| Интерфейс памяти | 32 бита | 64 бита |
| NPU | 6 TOPS INT8 со сноской о разреженности | 6 TOPS |
| PCIe | Комбинированные интерфейсы PCIe 2.1 | В том числе PCIe 3.0 x4 |
| Примеры плат | KiwiPi 4 | KiwiPi 5 Pro и KiwiPi 5B |
Графика различается: Mali-G52 MC3 в RK3576 уступает Mali-G610 MP4 из RK3588. Это важно для трёхмерной графики и приложений, использующих GPU. Воспроизведением видео занимается отдельный блок, а доступность ускорения в Linux дополнительно зависит от драйвера и самого приложения.
Декодирование и кодирование видео
Согласно даташиту Rockchip RK3576, H.265, VP9 и AV1 декодируются с разрешением до 4K при 120 кадрах в секунду. Для H.264 указан предел 4K60, кодирование H.264 и H.265 также достигает 4K60. Эти значения относятся к конкретным кодекам и режимам, а не к любому файлу с разрешением 4K.
В характеристиках процессора RK3588 заявлено декодирование H.265 вплоть до 8K60 и кодирование H.264/H.265 до 8K30. Такой блок пригодится для видеостены, записи потока высокого разрешения или обработки нескольких источников. Если устройство воспроизводит заранее подготовленный плейлист 4K, преимущество 8K-декодера может остаться невостребованным.
NPU и скорость приложения
В спецификации RK3576 рядом с 6 TOPS для INT8 стоит сноска о разреженности вычислений. Её нельзя отделять от основного числа: плотная модель с произвольным набором операторов не обязана достигать указанной производительности. Совпадение паспортных 6 TOPS у RK3576 и RK3588 также не всегда означает одинаковое время обработки готового кадра.
Разбор показателя производительности NPU подробнее объясняет, почему одного рейтинга ускорителя недостаточно для полноценной работы. Перед инференсом кадр нужно получить, преобразовать в требуемый формат, а так же изменить его размер. После обработки программа фильтрует результаты и отслеживает объекты, рисует рамки или записывает событие. Эти операции выполняются за пределами NPU, но входят в задержку.
Пропускная способность памяти
RK3588 использует 64-битный интерфейс памяти, RK3576 – 32-битный. При одинаковой скорости передачи данных первый даёт вдвое большую теоретическую пропускную способность. Все это, естественно, не превращается в двукратное ускорение всей программы.
Объём памяти задаёт другое ограничение. KiwiPi 4 имеет 3 ГБ RAM, KiwiPi 5 начинается с 8 ГБ, а KiwiPi 5 Pro предлагается в конфигурациях до 32 ГБ. Если операционная система, модель и буферы кадров не помещаются в 3 ГБ, сравнивать скорость NPU уже бессмысленно. Встроенные 64 ГБ UFS хранят файлы, но не никогда не заменят оперативную память во время выполнения модели.
Проверка полной нагрузки
До выбора платы стоит проверить системный образ Linux вместе с камерой, дисплеем и моделью, которые будут работать в готовом устройстве. Для NPU в этот список входят конвертация модели и совместимая версия RKNN Runtime. Затем нужно измерить полный цикл обработки и дать плате поработать достаточно долго, чтобы заметить возможный троттлинг.
Если KiwiPi 4 укладывается в требуемое время ответа, более дорогая плата не исправит уже решённую задачу. Если задержка выше допустимой, измерения должны показать её источник: инференс, подготовку кадров, нехватку памяти или запись данных. После этого можно выбирать между RK3576, RK3588S и полным RK3588 по конкретному ограничению, а не по одному числу TOPS.
Подробнее о следующем поколении читайте в обзор нового чипа Rockchip.
FAQ
Можно ли заменить RK3576 на RK3588 без переделки платы
Нет. Процессоры имеют разные корпуса и наборы интерфейсов. Для перехода потребуется изменить аппаратную платформу, а не только установить другой системный образ.
Какой процессор установлен в KiwiPi 5
KiwiPi 5 использует RK3588S. Полный RK3588 установлен в KiwiPi 5 Pro и KiwiPi 5B. Версия S сохраняет основные вычислительные блоки семейства, но имеет меньше высокоскоростных интерфейсов.
Помогут ли 64 ГБ UFS запустить модель при 3 ГБ RAM
UFS подходит для хранения файла модели, системы и данных. Во время работы приложению всё равно требуется достаточный объём оперативной памяти для самой модели, буферов и процессов Linux.
