Banana Pi BPI-CM4 评测（计算模块 4),更快性能，旨在替换树莓派CM4
如果您正在寻找可靠的单板计算机来提升您的下一个项目，但无法找到满足您需求的 Raspberry Pi，请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强大的解决方案。从经验丰富的 SBC 资深人士到 Raspberry Pi 皈依者，Banana Pi 计算模块 4 适合每个人，而且并不是最糟糕的体验。和我一起深入了解它的功能和性能，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，以便您可以比较这 2 个板共享的原始计算能力和其他功能..
软件支持
在收到 Banana Pi CM4 和 IO 板时，只有一些可用的图像。Banana Pi 本身提供了基于 Linux 的 Debian 10 和 Ubuntu 20.04 操作系统映像，Ubuntu 还提供了 MATE 桌面选项。如果您想运行 Android，他们还提供 Android 9 映像供您选择。
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，他们有 Cinnamon、Gnome 和 XFCE 版本可供下载。
规格
| 规格 |
BananaPi CM4（IO板） |
Raspberry Pi CM4（在 IO 板中） |
| 片上系统 |
晶晨 A311D |
博通 BCM2711 |
| 中央处理器 |
4 个 ARM Cortex-A73 (2.4GHz) |
4x ARM Cortex-A72 |
| 2x ARM Cortex-A53 (2GHz) |
||
| 图形处理器 |
ARM Mali-G52 |
视频核心VI |
| 内存 |
4GB |
1/2/4/8GB LPDDR4-3200 SDRAM |
| 贮存 |
eMMC（16 至 128GB 选项） |
eMMC（0 至 32GB 选项） |
| microSD 卡插槽 |
microSD 卡插槽（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/BLE |
|
| 输入/输出 |
1x HDMI 2.1 输出（高达 4K60） |
2 个 HDMI |
| MIPI DSI（显示） |
MIPI DSI（显示） |
|
| MIPI CSI（相机） |
MIPI CSI（相机） |
|
| 2 个 USB2.0 A 型 |
2 个 USB2.0 A 型 |
|
| 1x USB2.0 Type-C（直流输入和 OTG） |
1 个 microUSB OTG |
|
| 26 针 GPIO 接头 |
1 个 USB2.0 接头 |
|
| nanoSIM 卡槽 |
40 针 GPIO 接头 |
|
| microPCIe（PCIe 和 USB2.0） |
PCIe 第 2 代 x1 |
|
| 专用 UART 接头连接器 |
||
| 杂项 |
2 个硬件按钮 |
实时时钟 |
| PWM 风扇接头 |
||
| 力量 |
USB-C |
12V3A 直流插孔 |
| GPIO 接头 |
PoE（带 Pi 兼容 PoE Hat） |
|
| GPIO 接头 |
测试详情
在我们了解结果之前，您应该知道我选择使用 Armbian Bullseye 映像进行测试，并且该映像基于 6.0.14 Linux 内核。由于 2 个 Noctua NF-F12 风扇独立于主板本身并全速供电，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。
计算基准
这两种计算模块产品之间的最大区别之一是 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）是否会领先于 Raspberry Pi 的 4 个 Broadcom Cortex-A72 内核（1.5GHz）？
当我对越来越多具有不同频率的多个 CPU 核心集群的主板进行基准测试时，我在这里的测试中也可以发现差异。有鉴于此，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。
UnixBench
GeekBench 6
7-Zip 基准测试
Crypto 基准测试
两块板均使用 OpenSSL 1.1.1n 进行此测试，aes-256-cbc在各种块大小下运行 3 秒。结果以每秒处理的数千字节为单位。
Crypto++ 基准测试
WireGuard 基准测试
cpuminer-multi 基准测试
软件基准测试
PHPBench
pybench
WavPack 音频编码
TensorFlow Lite
GPU 基准测试
GPU 基准测试不是我之前在评测中提到的，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希望在未来 GPU 测试中看到的内容的反馈！
浏览器基准测试
为了提供与桌面相关的功能，我们以网络浏览器测试的形式提供了更多新功能。我使用 Armbian 版本附带的默认浏览器 (Mozilla Firefox)，在 BrowserBench网站上提供的 3 个测试中进行此测试，在 Raspberry Pi 上，我们使用桌面操作系统附带的 Chromium 浏览器。一切均以 1080p 进行测试。每个测试本身都会经历多次迭代，尽管我选择在此基础上各运行 3 次，下面提供的数字是这 3 次测试的平均值。
网络基准测试
以太网
对于有线连接，Banana Pi CM4 采用 GigE (10/100/1000Mbit) Realtek RTL8211f，我已经通过众所周知的常见 iperf3 测试进行了测试。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（还提供蓝牙 4.2/LE），我将使用与上面相同的 iperf3 测试来看看我们的果味同伴的 WiFi 性能如何。值得注意的是，尽管 Raspberry Pi 确实提供了经过认证的天线，但模块和载板均未配备天线，因此我们将在每个模块的 uF 连接器上使用该天线。
测试是在距我的 Unifi U6-LR 接入点 5 米的直接视线范围内进行的。当使用外部天线测试 Raspberry Pi 时，该dtparam=ant2条目将添加到/boot/config.txt文件中并重新启动系统。
| WiFi 统计 |
BananaPi（裸） |
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 nW) |
-42 dBm (0.06 uW) |
-42 dBm (0.05 uW) |
-48 dBm (0.01 uW) |
| 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，但这款 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，尽管信号强度上升，但速度急剧下降。我可能在这里完全遗漏了一些东西，所以如果我们有人可以阐明正在发生的事情以及我是否可以做一些事情来改进这一点并重新测试，请指出！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，但天线实际上下降了这一点，尽管速度保持大致相同。
我在下面列出了一张表格，其中包含有关 WiFi 连接的更多信息。
存储基准
微型SD卡
不幸的是，我只能分享 Banana Pi CM4 的 microSD 卡基准/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。为了保存另一个庞大的列表，我测试了我的microSD 卡基准测试中最受欢迎的一些。我收藏的所有 microSD 卡的全面测试将在未来几周内进行！
| 测试（块大小） |
亚马逊基础知识 64GB |
闪迪至尊 32GB |
闪迪至尊 64GB |
闪迪至尊极速 PRO 128GB |
三星 EVO Plus 32GB |
三星 PRO 耐力版 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 |
| 随机读取 (4k) |
16.02 |
10.16 |
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 |
| 阅读 (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 |
| 已读 (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 |
| 已读（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 |
多媒体卡
我的 Banana Pi CM4 配备了 16GB 三星 AJTD4R HS200 eMMC 模块，Raspberry Pi CM4 配备了“相同”的三星 AJTD4R 模块，在 DDR/HS400 模式下运行。这种差异意味着 Banana Pi 在此表中名列前茅。
USB 基准测试
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来最大化这些端口，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的话你。
| USB 性能 |
香蕉派 CM4 (A73) |
树莓派CM4 |
| USB SSD（MB/秒） |
29.8 |
31.2 |
| USB 以太网（兆位/秒） |
313 |
第312章 |
温度
如果您计划长时间以较重的负载运行 Banana Pi CM4，您肯定需要投资一些冷却措施。虽然较旧的 Raspberry Pi 板可能让我们误以为这些 SBC 在没有它的情况下也能正常运行，但很快就会发现，在当今更高功率绘制核心的时代，这不再能解决问题。
stress-ng在所有核心上使用时--matrix 0，无冷却的 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，我们被困在 1000/1000MHz。不理想。
通过在 SoC/RAM 上添加一个小型散热器，它在节流之前的持续时间会更长一些（10 秒），而且最重要的是，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，还有一些实际的温度数据。遗憾的是，我目前没有任何 CM4 特定的冷却解决方案（尽管SQ1 无源 Raspberry Pi 冷却器的创建者确实正在开发更新的计算模块冷却器！），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，以及我的顶级基准测试冷却解决方案。该解决方案由前面提到的 2 个 Noctua NF-NF12 风扇组成，一个在板的底部吹，一个在顶部推。
能量消耗
本次比较中的 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南，而不是 100% 真实的科学价值。这些值是计算模块及其相应载板的值，启用了 WiFi/BT 并连接了以太网。没有附加外围设备或附加物品。
Banana Pi CM4 通过 USB-C（或者通过接头连接器，如果您愿意的话）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。
摘要：测试的想法和注释
正如我最初提到的，感谢Neil，我们有了运行 Linux 内核 6.0.14 的 Armbian 版本，总体来说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 在这款 Banana Pi 计算模块中似乎确实运行得很热，因此为了防止繁重任务中的热节流，您将需要一些适当的冷却，或者只需接受您的 CPU 频率将遭受。我目前没有专门针对 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，我必须将铜散热器连接到 SoC/RAM，并在窗户打开的房间中使用 3 120mm 风扇，将所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例子，有点矫枉过正，但是嘿，你已经通过我的数千字讲到这里了，难道你不认为我还会胡言乱语吗？
在哪里可以购买 Banana Pi CM4？
目前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（尽管不含税），我认为就您获得的性能而言，它非常超值。如果您只需要 BPI-CM4 本身，目前价格为 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 计算模块可能值得关注。然而，您将用 CPU 性能来换取软件支持，因此这确实取决于您计划将其用于什么目的。在家修补并摆弄 CM4 载板？当然，发疯吧！用于工业或长期生产用途？您可能需要考虑什么对您来说很重要。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 更好吗？我会自己买一个吗？更好确实是主观的，并且取决于 Banana Pi 模块中缺失的功能是否足以破坏情绪。不过，我自己会买一个，因为只要你能驯服这头火焰野兽，就能获得巨大的额外力量。
原文链接：https://bret.dk/banana-pi-cm4-review/