SolidRun HoneyComb LX2K - levná a výkonná ARM workstation

2.8.2020 01:17 | Přečteno: 2820× | ostatní |

Celkem nedávno se mi dostala do rukou tato deska. Jde o počítač v Mini ITX formátu s celkem zajímavými specifikacemi - 16 výkonných 64-bitových jader Cortex-A72 (na 2+ GHz), dvěma sloty pro 3200MHz notebookové DDR4 paměti (dvoukanálový řadič) a širokou škálou portů (otevřený PCIe x8, M.2 NVMe, 4x 10Gbit SFP+, 1Gbit RJ45, USB3, 4x SATA apod.). Umí UEFI, mainline kernel, a další věci. Tak se na to podíváme, vylepšíme chlazení, a postavíme počítač.

Detailní specifikace, cena, apod.

SolidRun ve skutečnosti nabízí dvě desky. Ta levnější se jmenuje HoneyComb LX2K a stojí 750 dolarů. Ta dražší se jmenuje ClearFog CX LX2K a stojí 980 dolarů.

Jde v podstatě o carrier board pro platformu NXP LX2160A. To je karta/modul ve formátu COM Express type 7; má na sobě procesor, dva sloty pro SO-DIMM DDR4 paměti (podporuje ECC), DIP switch pro přepínání zdroje firmwaru a v podstatě nic dalšího.

Ve spojení se samotnou základní deskou pak uživatel dostane kompletní počítač.

Obě varianty mají:

• Stejný CPU modul
• PCI Express x8 Gen3 otevřený slot (kompatibilní s x16 kartami)
• M.2 slot pro NVMe SSD, popř. jiné věci (x4)
• 64GB integrované eMMC
• 128Mb SPI flash
• ATX 24-pin konektor
• 4x SATA 3.0
• Header pro 2x USB 3.0 a 2x USB 2.0
• Vzadu: 2x USB 3.0, 1x RJ45 1Gbps, 4x SFP+ 10Gbps, slot pro MicroSD kartu, 2x micro USB - jeden pro management, a druhý poskytuje sériový port

Dražší varianta pak má navíc ještě QSFP+ port pro 40Gbps síťování. To já nevyužiju, tak jsem radši ušetřil něco přes 200 dolarů.

MicroSD slot je pouze pro čtení a slouží jako zdroj firmwaru. Deska umí firmware načítat z několika zdrojů: z interní SPI flash, z SD karty, z eMMC i z NVMe. Na CPU desce je DIP switch, kterým se dá přepnout odkud se firmware načte. Díky tomu desku v podstatě nejde bricknout.

První dojmy

Desku jsem objednal 19. května. Oficiální web píše, že odeslání trvá 8 týdnů. To nakonec nebylo - deska byla odeslána 16. června, z Izraele (SolidRun je izraelská firma), pomocí UPS. Pak trvalo pár dní, než se zásilka dostala do ČR, a pak to ještě asi týden sedělo ve skladu, dokud se UPS nerozhoupali a nevyřešili proclení. Navíc jsem platil pak jen DPH (21%) a poplatek UPS (tuším 200 Kč). Poštovné bylo 61 dolarů. Výsledná cena byla tudíž kolem 1000 dolarů, nebo něco přes 20 tisíc korun.

Titulek je tedy možná trošku matoucí, ale je nutné si uvědomit, že nejde o žádné Raspberry Pi, ale o počítač použitelný jako pracovní stanice. Pro mě sice ne, mám svoje POWER9 mašiny, ale dovedl bych si představit to používat.

Každopádně, mezitím jsem ještě objednal věci k tomu. Skříň i zdroj jsem už měl - ze svých starších PC pokusů mi zbyla NCASE M1 a v ní zdroj SilverStone SX600-G. Je to trochu overkill, ale co už. K tomu ještě kit pamětí Kingston HyperX Impact 3200MHz (2x16GB), grafiku Radeon RX 570 a SSD Western Digital Blue SN550 NVMe. To všechno přišlo ještě před deskou, takže bylo přichystáno. Do skríně jsem pak měl ještě nachystaný 92mm větráček Noctua NF-A9 PWM. Ten už jsem měl, ze své krabice s komponenty.

První věc co mě napadla - uchladí to? Podle oficiálních specifikací má tenhle SoC TDP 30W. Ve skutečnosti to sice tolik nebude, protože tenhle SoC je primárně určený pro networking a je tam spousta věcí, co bude nepoužitá, ale i tak. No, pustil jsem se do zapojení, a podle oficiálních instrukcí zkusil flashnout jejich Ubuntu 20.04 image. To je vcelku jednoduché. Stačí ten image vzít, pomocí dd jej nahrát na microSD kartu, tu vložit, zapojit do micro USB portu kabel, druhý konec připojit třeba k notebooku, otevřít putty na ttyUSB0, zapnout a už to jede. DIP switch na CPU desce je ve výchozím nastavení přepnutý tak, aby načítal firmware z microSD. Jediná trochu podivná věc je ta, že image mají hardcoded rychlost pamětí. Takže je nutné použít image s pomalejší nebo stejnou rychlostí jako ty RAM moduly. S 3200MHz RAM to není problém.

Instaloval jsem na M.2, takže v u-boot promptu stačilo zadat:

load mmc 0:1 0xa4000000 ubuntu-core.img
nvme scan
nvme write 0xa4000000 0 0xd2000

Pak stačilo zadat boot a už nabootovalo Ubuntu. Následně jsem musel zvětšit oddíl pro /, klasickou metodou (fdisk a resize2fs). Následně jsem všechno nainstaloval, a už to fungovalo, včetně grafického režimu. Nicméně já nechci Ubuntu, a byl tu další problém: ten větráček byl nesnesitelně hlasitý.

Vylepšujeme chlazení

S tím se já samozřejmě nemohl smířit. Rozhodl jsem se s tím chlazením něco udělat. První jsem dostal nápad si vyrobit vlastní heatsink z hliníku na CNC. To jsem nakonec dělat nemusel, protože jsem na eBayi našel tohle. Pro čipset samozřejmě naprostý overkill, ale pro tohle ideální. Dostatečně lehký na to, aby vydržel uchycení přímo do PCB, s uchycením na dvě díry do PCB, a univerzální roztečí. Tak jsem to objednal, a pak jen čekal. Trvalo to několik týdnů.

Zatímco jsem čekal, rozhodl jsem se vyřešit ještě jednu věc - k desce nebyl I/O shield (taková ta věc vzadu na skříni, co kryje porty). Nějaká dobrá duše nahrála CAD soubory na Thingiverse, takže zbývalo jen vytisknout jej na 3D tiskárně.

Nakonec přišel ten chladič. Uchycení bylo vcelku jednoduché. Zespodu do desky šly šrouby - s gumovými podložkami, aby nepoškodily PCB. Jedna z podložek byla až moc blízko některým SMD komponentám a samotnému slotu. To jsem vyřešil nůžkami, trochu jsem ji obstřihl. Samotné hcuycení na desku pak bylo triviální. Pod chladič jsem ještě dal kvalitní teplovodivou pastu Noctua, a od Noctuy použil i osmicentimetrový větráček NF-A8 PWM.

První test se ukázal jako vysoce úspěšný. Chladič je v podstatě ideální - běží to tiše, a skoro se to nezahřeje. Ještě jsem napojil jak na case fan, tak na CPU fan low-noise adaptéry pro zpomalení otáček. Deska má sice podporu pro PWM větráky s regulací otáček, ale základ byl až moc vysoko, tak jsem to zpomalil - nemělo to vůbec žádný vliv na teploty.

UEFI a nové SSD

Poté jsem se dozvěděl, že na desku je možné dostat UEFI. Je to vcelku dobře popsáno zde.

Zkusil jsem s tím nabootovat live ISO openSUSE Tumbleweed. Nevyšlo to:

Ukázalo se, že je potřeba přepnout v EFI z DeviceTree módu do ACPI. Poté už nabootoval Tumbleweed, s mainline kernelem 5.7. Bohužel se objevily dva nové problémy: NVMe SSD občas mizelo, a v UEFI módu s ACPI ještě kernel nemá podporu pro ty NIC, ani gigabit, ani 10G (s u-boot a device tree fungují). S podezřením na špatné SSD jsem koupil druhé, tentokrát Samsung 970 Evo Plus, a k tomu ještě USB3 hub s gigabitovým Ethernetem od TP-Linku. Obojí bez problému funguje a nic nemizí. Původní SSD ještě otestuju v dalších PC, a pak buď reklamuju, nebo použiju jinde.

Void Linux

Mým cílem ale nebylo nainstalovat SUSE, ale můj oblíbený Void Linux. Vzhledem k tomu, že zatím nemáme Aarch64 EFI image, použil jsem to USB Tumbleweedu pro manuální instalaci, v podstatě stejně jak v oficiální dokumentaci.

Během instalace se ukázaly dva problémy. První byl ten, že instalace GRUBu způsobovala padnutí kernelu. Podle všeho se jedná o bug v EFI; jakýkoliv zápis do efivars, což je potřeba pro vytvoření volby v zavaděči, způsobí pád. To naštěstí není zas takový problém. Stačilo pustit grub-install s --no-nvram, restartovat, otevřít UEFI shell, a zadat něco jako:

map -r
bcfg boot add 0 FS2:\EFI\void\grubaa64.efi "Void Linux"

Druhý problém byl to, že náš výchozí Void kernel na tomto hardwaru nebootuje. Asi mu něco chybí v konfiguraci. To jsem vyřešil tím, že jsem si zatím vypůjčil kernel image + moduly z toho openSUSE, z toho live média. Void kernel zkusím spravit někdy během příštího týdne. Pak už to všechno fungovalo, po přidání amdgpu.pcie_gen_cap=0x00040004 console=ttyAMA0 console=tty0 amdgpu.dc=0 do kernel command line:

Hezká věc je ta, že s UEFI funguje normálně i early framebuffer, grafický zavaděč apod. - později jsem se dozvěděl, že EDK2 má v sobě x86 emulátor, který se použije pro spuštění VGA Option ROM.

S tím fungováním jsem ve skutečnosti trošku lhal. Ve výchozím stavu nefungovala 3D akcelerace, a llvmpipe padalo. Oba problémy jsem opravil, takže už by se neměly stát nikomu jinému - chybějící 3D akcelerace byla z důvodu chybějících AMD driverů v Mese pro ARM, llvmpipe padání bylo špatnou konfigurací LLVM pro cross-compiled varianty.

Rekompilaci LLVM jsem použil zároveň i jako takový malý benchmark. Fáze do_build pro ./xbps-src -j16 pkg llvm10 (kompiluje LLVM+Clang+LLD+LLDB+další utility) trvala 1 hodinu 14 minut (a chlazení se celou dobu skoro ani nezahřálo, maximální teplota 52°C). V porovnání s tím na 18-jádrovém POWER9 to trvalo 35 minut. To znamená, že tato deska je přibližně dvakrát pomalejší, s podobným počtem jader. Což není vůbec špatné, vzhledem k daleko nižšímu TDP - sice pár faktorů tomu ARMu pomáhá (jako třeba NVMe disk, v POWER9 mám SATA), ale i tak. Nemám x86 stroj na srovnání, ale podle ostatních trvají různé výkonné Intel stroje (i7 apod.) něco mezi.

Závěr

HoneyComb LX2K je určitě zajímavá deska. Není moc drahá, je výkonná (zvlášť na svoji nízkou spotřebu), má spoustu I/O, běží na ní mainline kernel bez patchů, UEFI (patche pro síťovky snad brzy budou) a je použitelná jako desktop nebo pracovní stanice. Pro mě je to zatím ale jen taková hračka - asi ji použiju k sestavení nativního repa pro Void (bez cross-kompilace) a k testování věcí na ARMu. Časem bych z ní mohl udělat výkonný server/NAS (zvlášť když tam jsou ty 4 SATA porty), nebo ji mít jako záložní systém, kdyby se mi něco stalo s hlavním desktopem. Má sice stále ještě určité mouchy, ale většinou jsou to jen menší věci, co mají buď řešení, workaround nebo se na nich už pracuje. Ve výsledku určitě můžu doporučit.

       

Komentáře

[gentoo4ever]

Mohl bys prosím přidat výpis "cat /proc/cpuinfo" ?

[q66]

https://clbin.com/OHApa

[maladec]

16*50 = 800 BogoMIPS

[billgates]

Vdaka za clanok.

[stepan]

Zajimava klavesnice, co je zac?

[q66]

IBM Model M SSK (1992)

[skywaker]

Páči sa, toto je už naozojstný stroj a nie ako tie ARM dosky pre deti :D

[Ovoce]

Myslím že podle té kompilace se to nedá úplně srovnávat, protože kompilace na poweru a na ARMu nemusí být ta samá úloha.

[q66]

hm? je to to samé LLVM, se stejnými targets (protože LLVM je all-in-one toolchain, má v jednom podporu pro všechny architektury a systémy)

rozdíl tam ale jeden byl, na POWERu se kompilovalo s debug info a na ARMu ne, dnes jsem to pustil znova a na POWERu kompilace trvala 29 minut - takže rozdíl, ale ne nějak dramatický

[Bherzet]

IMHO se většina času stráví parsováním a optimalizacemi nad nějakou abstraktní reprezentací, samotné generování strojového kódu pro příslušnou architekturu nebude příliš rozdílné, pokud myslíš tohle.

[xsubway]

Velmi čtivé a dík za odvedenou práci.-)

[maladec]

levná a výkonná ARM workstation

[Gréta]

nóóó asi bejvaj levný xor výkoný a tadleta je voboje :D ;D

[Gréta]

je ten velikakánskej chladič nějak jakoby vzádu chycenej k tý počítačový krabici?? :O :O

[Max]

Moc pěkné, díky.
Zdar Max