Banana Pi CM4 计算机模组评测（VS 树莓派计算模块 CM4）
如果您正在寻找一款可靠的单板计算机来提升您的下一个项目，但找不到满足您需求的 Raspberry Pi，让我们看看我是否可以提供帮助。在这篇详细的评论中，我将向您介绍 Banana Pi CM4，这是一款适用于各种任务的多功能且功能强大的解决方案。从经验丰富的 SBC 老手到 Raspberry Pi 转换者，Banana Pi 计算模块 4 适合每个人，而且还不是最糟糕的体验。和我一起深入研究它的特性和性能，以帮助您对这款基于 Amlogic A311D 的小型单板计算机做出明智的决定。
在这篇特别的评论中，我将主要关注 Banana Pi CM4 和 IO 板的功能和支持，尽管我已经包含了可比较的 Raspberry Pi 数据，因此您可以比较这两个板共享的原始计算能力和其他功能..
Banana Pi CM4 计算机模组评测（VS 树莓派计算模块 CM4）
软件支持
在收到 Banana Pi CM4 和 IO 板时，只有几张图片可用。Banana Pi 本身已经提供了 Debian 10 和 Ubuntu 20.04 基于 Linux 的操作系统映像，Ubuntu 也获得了 MATE 桌面选项。如果你想运行 Android，他们还有一个 Android 9 映像可供获取。
还有一些非官方的 Armbian 版本可用，其中有 Debian 11 (Bullseye) 和 Ubuntu 22 (Jammy) 选项。如果您正在寻找桌面环境，他们可以下载 Cinnamon、Gnome 和 XFCE 版本。
规格
| 规格 |
BananaPi CM4（在 IO 板上） |
Raspberry Pi CM4（在 IO 板上） |
|---|---|---|
| 片上系统 |
半导体 A311D |
博通BCM2711 |
| 中央处理器 |
4 个 ARM Cortex-A73 (2.4GHz) |
4x ARM Cortex-A72 |
| 2 个 ARM Cortex-A53 (2GHz) |
||
| 显卡 |
ARM Mali-G52 |
Videocore VI |
| 内存 |
4GB |
1/2/4/8GB LPDDR4-3200 内存 |
| 贮存 |
eMMC（16 至 128GB 选项） |
eMMC（0 至 128GB 选项） |
| microSD 卡槽 |
microSD 卡槽（仅适用于 Lite CM4） |
|
| 联网 |
10/100/1000Mbit RJ45 以太网 |
10/100/1000Mbit RJ45 以太网 |
| 2.4/5GHz IEEE 802b/g/n/ac 无线网络 |
可选 2.4/5GHz IEEE 802.11b/g/n/ac WiFi |
|
| 蓝牙4.2 |
蓝牙 5 / 低功耗蓝牙 |
|
| 输入/输出 |
1x HDMI 2.1 输出（最高 4K60） |
2x HDMI |
| MIPI DSI（显示器） |
MIPI DSI（显示器） |
|
| MIPI CSI（相机） |
MIPI CSI（相机） |
|
| 2x USB2.0 A型 |
2x USB2.0 A型 |
|
| 1 个 USB2.0 Type-C（直流输入和 OTG） |
1 个微型 USB OTG |
|
| 26 针 GPIO 接头 |
1x USB2.0 接头 |
|
| nanoSIM 卡槽 |
40 针 GPIO 接头 |
|
| microPCIe (PCIe & USB2.0) |
PCIe Gen 2 x1 |
|
| 专用 UART 接头 |
||
| 杂项 |
2 个硬件按钮 |
实时时钟 |
| PWM 风扇接头 |
||
| 力量 |
USB-C |
12V3A 直流桶形插座 |
| GPIO 接头 |
PoE（与 Pi 兼容的 PoE Hat） |
|
| GPIO 接头 |
测试细节
在我们亲自了解结果之前，您应该知道我选择使用 Armbian Bullseye 图像进行测试，它基于 6.0.14 Linux 内核。由于 2 个 Noctua NF-F12 风扇独立于电路板本身并全速供电，因此在任何测试期间都没有发生热节流。 Raspberry Pi 在最新的 Raspberry Pi OS (Debian 11 Bullseye) 上运行内核 6.1.21-v8+。我用于此测试的 Raspberry Pi CM4 也是 2GB、支持 WiFi 的 16GB eMMC 型号，因此它的 RAM 比 Banana Pi 少 2GB。在大多数测试中，这不会产生任何影响，但值得牢记这一点。
计算基准
这两种计算模块产品之间最大的区别之一是 Banana Pi CM4 在其 SoC 上以 big.LITTLE 配置封装了额外的 2 个 CPU 内核。Amlogic A311D 的 4 个 Cortex-A73 和 2 个 A53 内核（分别为 2.4GHz 和 2GHz）是否会领先 Raspberry Pi 的 4 个 Broadcom Cortex-A72 内核 1.5GHz？
当我开始对越来越多的具有不同频率的多个 CPU 内核集群的主板进行基准测试时，我在这里的测试也可以发现差异。鉴于此，任何提供单核基准测试的东西也将在每个集群的 1 个核心上进行测试。
Unix 平台
极客跑分 6
7-Zip 基准:
加密基准
OpenSSL 基准测试
两块板都使用 OpenSSL 1.1.1n 进行此测试，aes-256-cbc以各种块大小运行 3 秒。结果以每秒处理的 1000 字节为单位。
加密++基准:
WireGuard 基准测试:
cpuminer-multi 基准测试:
软件基准测试
PHPBench
工作台:
WavPack 音频编码:
TensorFlow 精简版:
图形处理器基准
GPU 基准不是我之前提交给评论的东西，所以请耐心等待，它可能需要一些调整，所以请在评论中留下您对未来 GPU 测试希望看到的内容的反馈！
浏览器基准
为了提供一些与桌面相关的东西，我们以网络浏览器测试的形式增加了一些新成员。在BrowserBench网站和 Raspberry Pi上提供的 3 个测试中，我使用 Armbian 构建附带的默认浏览器 (Mozilla Firefox)，我们使用桌面操作系统附带的 Chromium 浏览器。一切都在 1080p 下进行了测试。每个测试本身都会经历多次迭代，尽管我选择在此基础上每运行 3 次，下面提供的数字是这 3 次测试的平均值。
网络基准
以太网
对于有线连接，Banana Pi CM4 采用 GigE (10/100/1000Mbit) Realtek RTL8211f，我用众所周知的常用 iperf3 测试对其进行了测试。我们将检查两个板上的上传、下载和组合/双向速度，以了解它如何处理每种情况。
无线上网
Banana Pi CM4 本身有一个 Realtek RTL8822cs WiFi 5 芯片（它也提供蓝牙 4.2/LE），我将使用与上面相同的 iperf3 测试来查看 WiFi 性能在我们的 fruity compadres 上的表现。值得注意的是，模块和载板均未配备天线，但 Raspberry Pi 确实提供经过认证的天线，因此我们将在每个模块的 uF 连接器上使用它。
测试是在距离我的 Unifi U6-LR 接入点 5 米且视线范围内进行的。当使用外部天线测试 Raspberry Pi 时，该dtparam=ant2条目被添加到/boot/config.txt文件中并且系统重新启动。
| WiFi 统计 |
BananaPi（裸机） |
BananaPi（天线） |
树莓派（裸机） |
树莓派（天线） |
|---|---|---|---|---|
| 链接质量 |
53% |
97% |
94% |
89% |
| 信号电平 |
-73 dBm（0.05 纳瓦） |
-42 dBm（0.06 微瓦） |
-42 dBm（0.05 微瓦） |
-48 dBm（0.01 微瓦） |
| 上传 |
158 |
12.4 |
83.8 |
83.4 |
| 下载 |
81.8 |
58.2 |
85.3 |
84.3 |
| 双向上传 |
144 |
3.11 |
1.8 |
1.35 |
| 双向下载 |
11.9 |
50.8 |
82.6 |
82.2 |
有趣的是，我习惯于抱怨没有外部天线的 Banana Pi 板上的 WiFi 性能，但这个 BPI-CM4 让我感到惊讶。板载 PCB 天线的数字非常好。事实上，如此“好”，以至于当移动到外部天线时，我们的速度会急剧下降，尽管信号强度会上升。我可能在这里完全遗漏了一些东西，所以如果我们有任何人可以阐明正在发生的事情以及我是否可以做些什么来改进它并重新测试，请指出来！我看到了与 Raspberry Pi CM4 的相似之处。使用板载天线，我们看到 94% 以上的信号质量，但天线实际上降低了这一点，尽管速度保持大致相同。
我在下面提供了一张表格，其中包含有关 WiFi 连接的更多信息。
存储基准
microSD卡
不幸的是，我只能分享 Banana Pi CM4 的 microSD 卡基准测试/速度，因为我的 Raspberry Pi 计算模块 4 有一个 eMMC 模块，这意味着与 Raspberry Pi 计算模块 IO 板上的 microSD 插槽的连接根本不存在。为了保存另一个巨大的列表，我测试了我的microSD 卡基准测试中最受欢迎的几个。未来几周将对我收藏的所有 microSD 卡进行全面测试！
| 测试（块大小） |
亚马逊基础款 64GB |
闪迪至尊高速 32GB |
闪迪至尊极速 64GB |
闪迪至尊极速 128GB |
三星 EVO Plus 32GB |
三星 PRO 耐力 32GB |
三星 PRO Plus 128GB |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 阅读 (4k) |
24.85 |
14.15 |
13.79 |
13 |
16.17 |
16.37 |
20.78 |
| 写入 (4k) |
6.6 |
4.1 |
2.93 |
2.52 |
4.08 |
3.9 |
3个 |
| 随机读取 (4k) |
16.02 |
10月16日 |
10.01 |
9.45 |
16.13 |
16.3 |
15.67 |
| 随机写入 (4k) |
5.77 |
2.39 |
4.04 |
4.4 |
3.22 |
1.95 |
2.97 |
| 阅读 (16k) |
57.63 |
35.3 |
37.3 |
38.49 |
42.27 |
35.5 |
45.13 |
| 写入 (16k) |
22.54 |
14.52 |
12.64 |
10.84 |
17.47 |
18.86 |
9.66 |
| 随机读取 (16k) |
42.96 |
28.74 |
37.36 |
38.63 |
42.02 |
35.75 |
38.83 |
| 随机写入 (16k) |
21.79 |
5.88 |
7.12 |
8.84 |
16.42 |
14.38 |
8.12 |
| 读取 (512k) |
77.59 |
78.15 |
79.59 |
78.74 |
80.97 |
81.02 |
81.83 |
| 写入 (512k) |
48.02 |
11.91 |
34.29 |
36.38 |
19.86 |
14.2 |
32.71 |
| 随机读取 (512k) |
77 |
77.35 |
79.62 |
78.63 |
80.26 |
80.89 |
81.23 |
| 随机写入 (512k) |
49.82 |
13.66 |
31.9 |
34.74 |
18.62 |
17.52 |
32.02 |
| 读取 (1M) |
77.58 |
80.02 |
80.86 |
79.04 |
81.76 |
82.08 |
83.15 |
| 写入（1M） |
50.53 |
14.91 |
35.29 |
38.63 |
19.8 |
18.65 |
34.34 |
| 随机读取 (1M) |
77.97 |
79.92 |
80.95 |
79.63 |
81.78 |
82.24 |
82.97 |
| 随机写入（1M） |
51.3 |
14.2 |
34.55 |
37.75 |
14.75 |
17.15 |
34.29 |
| 阅读 (16M) |
79.03 |
80.13 |
83.91 |
83.16 |
82.66 |
83.43 |
85.82 |
| 写入 (16M) |
51.03 |
15.56 |
38.28 |
40.86 |
19.79 |
24.42 |
35.75 |
| 随机读取 (16M) |
78.74 |
82.87 |
83.9 |
83.38 |
83.07 |
83.24 |
85.81 |
| 随机写入（16M） |
50.91 |
15.01 |
38.15 |
40.03 |
19.92 |
19.82 |
35.98 |
电子多媒体卡
我的 Banana Pi CM4 配备了一个 16GB 三星 AJTD4R HS200 eMMC 模块，而 Raspberry Pi CM4 则使用“相同”的三星 AJTD4R 模块，以 DDR/HS400 模式运行。这种差异意味着 Banana Pi 在此表中名列前茅。
USB 基准
鉴于这些 Banana Pi CM4 和 Raspberry Pi IO 板上的 USB 端口仅为 USB 2.0，我们不会用我的测试硬件将它们最大化，但很有趣的是看看它们可以推出什么，如果这对我们来说很重要你。
| USB 性能 |
香蕉派 CM4 (A73) |
树莓派 CM4 |
|---|---|---|
| USB 固态硬盘（MB/秒） |
29.8 |
31.2 |
| USB 以太网 (Mbit/s) |
313 |
312 |
温度
如果您打算长时间以较重的负载运行 Banana Pi CM4，您肯定会想要投资一些冷却设备。虽然较旧的 Raspberry Pi 板可能让我们认为这些 SBC 可以在没有它的情况下运行得很好，但很快就会发现，在当今更高功率绘制核心的时代，这不再会削减它。
stress-ng在所有内核上使用--matrix 0，没有冷却的 Banana Pi CM4 在 5 秒内开始节流（节流从 70c 开始）到 2208/1074MHz（big.LITTLE），几秒钟后下降到 1800/1398MHz，10 分钟后，我们卡在了 1000/1000MHz。不理想。
通过在 SoC/RAM 上添加一个小散热器，它可以在节流前持续更长的时间（10 秒），而且至关重要的是，它可以在更长的时间内保持更高的频率。10 秒后的初始节流频率为 2208/1800MHz，10 分钟后稳定在 1800/1398MHz。
不过，关于一些实际温度数据。遗憾的是，我目前没有任何 CM4 特定的冷却解决方案（尽管SQ1 Passive Raspberry Pi 冷却器的创建者确实有一个更新的计算模块冷却器正在开发中！）所以我在这里的测试将包括裸板，一个小金属覆盖 SoC/RAM 的散热器，以及我的顶级基准冷却解决方案。该解决方案包括前面提到的 2 个 Noctua NF-NF12 风扇，一个在电路板底部吹气，一个推到顶部。
能量消耗
此比较中的 2 个计算模块和 IO 板通过不同的方式供电，因此我需要使用不同的工具来测量功耗。这意味着存在差异的空间，这些应该被视为粗略的指导，而不是 100% 真实的科学价值。这些值来自计算模块及其各自的载板，启用了 WiFi/BT 并连接了以太网。没有外围设备或附加物品。
Banana Pi CM4 通过 USB-C（或者如果你喜欢的话，通过接头连接器）供电，而 Raspberry Pi CM4 可以通过 12v DC 桶形插孔、PoE（带帽子）、一组专用外部电源供电PSU 引脚或 GPIO 接头连接器。
总结：测试的想法和笔记
正如我最初提到的，多亏了Neil，我们有了运行 Linux 内核 6.0.14 的 Armbian 版本，总体而言这是一次非常好的体验，没有明显的问题。
在默认配置的重/最大负载下，A311D 似乎确实在这个 Banana Pi 计算模块中运行很热，因此为了防止在繁重的任务上发生热节流，你需要一些体面的冷却或者只是接受你的 CPU 频率将要遭受。我目前没有特定于 CM4 的冷却选项，因此为了防止模块在最重的基准测试负载下节流，我不得不将铜散热器连接到 SoC/RAM 并在一个开着窗户的房间里使用 3 个 120mm 风扇，将上述房间的环境温度降至 18 摄氏度左右。这可能是一个极端的案例，有点矫枉过正，但是嘿，你已经通过我的数千个单词做到了这一点并且不认为我会胡说八道吗？
我在哪里可以买到 Banana Pi CM4？
此时购买这些计算模块和载板组合之一的最佳地点是SinoVoip 的官方速卖通商店。在发布时，您可以以 105 美元的价格购买 Banana Pi CM4 和 CM4IO 板，包括运费（但不含税），我认为就您获得的性能而言，这是非常物有所值的。如果您只需要 BPI-CM4 本身，目前为 90 美元，含运费，不含税。
结论：它是 Raspberry Pi CM4 的替代品吗？
Banana Pi CM4 与 Raspberry Pi CM4 载板引脚兼容，因此如果您无法使用 Raspberry 选项，那么 Banana Pi 计算模块可能是需要注意的东西。但是，您将以 CPU 性能换取软件支持，因此这取决于您打算将其用于什么目的。在家修修补补并摆弄 CM4 载板？当然，发疯！用于工业或长期生产用途？您可能需要考虑一下对您而言重要的事情。Banana Pi CM4 入门页面 是查找相关信息的好地方！
Banana Pi CM4 比 Raspberry Pi CM4 好吗？我会自己买一个吗？Better 确实是主观的，取决于 Banana Pi 模块缺失的功能是否足以成为情绪杀手。不过，我会自己买一个，因为只要你能驯服这只火兽，它就会为你提供额外的力量。