Ausprobiert: RISC-V-Einplatinencomputer RVBoards Nezha mit Debian-Linux

Das 99-Dollar-Board im Raspberry-Pi-Format kombiniert einen Allwinner D1 mit 1 GByte RAM und zielt auf Entwickler für RISC-V-Linux.

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RVBoards Nezha mit RISC-V-Prozessor Allwinner D1 (RV64GC)

Von
  • Christof Windeck

Das "Nezha"-Board der chinesischen Firma RVBoards ist wohl der erste (einigermaßen) bezahlbare RISC-V-Einplatinencomputer für Linux. Denn der RISC-V-Rechenkern im System-on-Chip Allwinner D1 ist zur Spezifikation RV64GC kompatibel. Zudem ist ein 2D-Grafikprozessor eingebaut, sodass sich das Nezha wie ein Raspberry Pi ein HDMI-Display ansteuern kann.

Auch die sonstige Ausstattung des Nezha gleicht einem (älteren) Raspi: 1 GByte RAM, Gigabit Ethernet, USB 2.0, MicroSD-Kartenleser, WLAN, USB 2.0 OTG, 5-Volt-Stromversorgung via USB-C und 40-polige Stiftleiste mit Schnittstellen wie I2C, SPI, GPIO. Ein integrierter USB-Seriell-Wandler ermöglicht Zugriff auf eine Textkonsole.

RISC-V-Einplatinencomputer RVBoards Nezha (7 Bilder)

RVBoards liefert das Nezha mit einer MicroSD-Karte, von der ein angepasstes Debian bootet

Im 99-US-Dollar-Angebot "Nezha Basic" ist eine MicroSD-Karte mit 32 GByte Kapazität und vorinstallierter Debian-Installation enthalten, was die Inbetriebnahme ziemlich einfach macht. Die RISC-V-Variante von Debian wurde von RVBoards speziell für das Nezha angepasst.

Standardmäßig startet das vorinstallierte "riscv64"-Debian (Kernel 5.4) einen LXDE-Desktop. Damit hat der einzige Prozessorkern mit nur 1 GHz Taktfrequenz zu kämpfen, die Oberfläche reagiert sehr träge. HDMI-Ausgang, USB 2.0 und Gigabit Ethernet funktionieren ohne weitere Konfiguration.

Anders als dokumentiert, lautet voreingestellte Root-Passwort aber nicht "rvboards", sondern "root". Software-Updates bezieht das System standardmäßig über eine unverschlüsselte Verbindung von einem Server in der Domain der RVBoards-Mutterfirma PerfXlab (http://mirrors.perfxlab.cn/debian-ports/). Der vorinstallierte Browser Midori stellt nur einfach gehaltene Webseiten dar, etwa Wikipedia.

Linux erkennt den Typ des RISC-V-Kerns als "rv64imafdcvu", er ist also RV64GC-kompatibel (IMAFDC) und hat auch Vektorerweiterungen (V). Den Kern hat die Chipsparte "T-Head" des chinesischen Handelsgiganten Alibaba entwickelt; es handelt sich um einen XuanTie C906. Allwinner kombiniert ihn im D1-Chip mit einem DDR3-Speichercontroller, einem DSP (Cadence Tensilica HiFi 4) sowie mit zahlreichen Schnittstellen-Controllern (SPI, I2C, USB 2.0, Gigabit Ethernet) und einer 2D-Grafik-Engine. Letztere bindet den HDMI-Ausgang an. Im Chip stecken Video-De- und Encoder, die Allwiner auch in andere hauseigene SoCs integiert.

Grafiktreiber, die Hardware-Beschleunigungsfunktionen nutzen, scheint es noch nicht zu geben. Der RISC-V-Kern taktet nur mit 1 GHz und kann nur 1 GByte RAM nutzen.

Zwei kleine Benchmarks, nämlich von openssl (openssl speed aes-128-cbc) und 7-Zip (7z b) zeigen, dass der Allwinner D1 nur einen Bruchteil der Rechenleistung des Broadcom BCM2711 eines Raspberry Pi 4 liefert. Bei openssl, das in diesem Benchmark nur einen einzigen CPU-Kern nutzt (der BCM2711 hat vier), erreicht der D1 rund 13 Prozent der Leistung eines ARM Cortex-A72 mit 1,8 GHz. Bei 7-zip beträgt die Performance des D1 nur rund 6,5 Prozent von der des BCM2711, letzterer ist also mehr als 15-Mal so schnell.

Unter aw-ol.com pflegt Allwinner Tina Linux für den D1

Leider muss man sich Informationen zum RVBoard Nezha auf mehreren Webseiten und in einem Forum zusammensuchen, teils bei Allwinner, teils bei RVBoards. RVBoards gehört zur Firma PerfXlab und hat bei der Entwicklung des Nezha mit Allwinner kooperiert. Das Board wurde über eine Indiegogo-Kampagne finanziert, ist aber auch via AliExpress erhältlich – eine Sparte von Alibaba. Mit Tina Linux pflegt Allwinner unter aw-ol.com (AWOL) eine eigene Linux-Distribution sowie ein SDK für den D1. Das RVBoards Nezha ist vor allem für Entwickler von RISC-V-Linux gedacht.

Weitere Informationen zum RVBoards Nezha finden Sie in c’t 17/2021, die am 31. Juli erscheint.

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(ciw)