硬件篇-01-嵌入式系统主机选取

可以作为嵌入式系统主机的选择有很多，从火到现在的树莓派，偶尔从别人口中听到的香蕉派，到Nvidia公司的Jetson系列，国产的友善电子系列等，甚至之前专注做Cortex M系列的野火、正点原子都有开发自己的嵌入式Linux系统板。

那么在特定的工程要求下该如何选择呢？以下我会从价格、功耗、体积、技术参数、优缺点、开发难易这6个层面对以下产品逐一进行比较。

一、树莓派4 4GB

树莓派算是我第一个接触的嵌入式系统主机了，除了在学校上嵌入式系统原理实验用的S3C2410，我之前用的一直都是Cortex的M系列。树莓派从2012年3月首次被发布，到现在最新版树莓派4的推出，一直以来受到创客和电子爱好者的追捧，其以优异的性能和极致的性价比在卡片电脑这一领域迅速拥有了一席之地。

价格：¥405.00
功耗：5V 2.5A MAX(USB外设部分功率损耗小的情况下)
面积：length 85mm、width 56mm
技术参数：

CPU：Broadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz 内存：1GB, 2GB or 4GB LPDDR4-3200 SDRAM (depending on model) 连接：2.4 GHz/5.0 GHz IEEE 802.11ac wireless, Bluetooth 5.0, BLE Gigabit Ethernet 接口：2 USB 3.0 ports; 2 USB 2.0 ports/40 pin GPIO header/2 × micro-HDMI ports / 2-lane MIPI DSI display port、2-lane MIPI CSI camera port/ 4-pole stereo audio and composite video port/ H.265 (4kp60 decode), H264 (1080p60 decode, 1080p30 encode) OpenGL：ES3.0 graphics INPUT：5V DC via USB-C connector (minimum 3A*)/5V DC via GPIO header (minimum 3A*)/Power over Ethernet (PoE) enabled (requires separate PoE HAT) Operating temperature: 0 – 50 degrees C ambient Micro-SD card slot for loading operating system and data storage

优缺点：性价比高，支持Ubuntu、Debian等主流Linux，并且官方专门为其推出基于Debian的Linux系统Raspbian，简单易上手，网上资源教程多。但是图形处理能力不够强，我试过在RVIZ中加载一个简单的URDF机械臂模型都能导致程序崩溃，我之前做的一个ROS小车摄像头实验中，摄像头传回的画面和实际具有较大的延迟，用来做视觉还是很勉强的。另外适配树莓派4的Ubuntu mate系统至今都没有推出，开发人员并不是全职工作，另外一些ROS应用程序不能在上面成功安装。
开发难易：个人认为还是比较简单的，就是一些软件的支持还没有到位。

二、Jetson Nano标准版

价格：¥759.00
功耗：5~10 W
面积：length 70mm、width45mm
技术参数：

GPU：NVIDIA Maxwell™ 架构，配有 128 个 NVIDIA CUDA® 核心 0.5 TFLOPS (FP16) CPU：四核 ARM® Cortex®-A57 MPCore 处理器显存：4 GB 64 位 LPDDR4 1600 MHz – 25.6 GB/s 存储：16 GB eMMC 5.1 闪存视频编码：250 MP/s 1x 4K @ 30 (HEVC) 2x 1080p @ 60 (HEVC) 4x 1080p @ 30 视频解码：500 MP/s 1x 4K @ 60 (HEVC) 2x 4K @ 30 (HEVC) 4x 1080p @ 60 (HEVC) 8x 1080p @ 30 (HEVC) 摄像头：12 通道（3x4 或 4x2）MIPI CSI-2 D-PHY 1.1 (18 Gbps) 连接：Wi-Fi 需要外部芯片 10/100/1000 BASE-T 以太网显示器：HDMI 2.0 或 DP1.2 | eDP 1.4 | DSI (1 x2) 2 同步 UPHY：1 个 x1/2/4 PCIE、1 个 USB 3.0、3 个 USB 2.0 I/O： 3 个 UART、2 个 SPI、2 个 I2S、4 个 I2C、多个 GPIO 大小：69.6 mm x 45 mm 规格尺寸：260 引脚边缘连接器

三、Jetson TX2

价格：¥3400.00
功耗：7.5 W
面积： length 87mm、width40mm
技术参数：

GPU：NVIDIA Pascal™ 架构，配有 256 个 NVIDIA CUDA 核心 CPU：双核 Denver 2 64 位 CPU 和四核 ARM A57 Complex 内存：8 GB 128 位 LPDDR4 存储空间：32 GB eMMC 5.1 视频编码：2x 4K @ 30 (HEVC) 视频解码：2x 4K @ 30, 12-bit support 连接：板载 Wifi 千兆以太网 I/O：SATA Connector、micro SD slot、2XCAN、USB、UART、Ethercat、 HDMI、CSI接口及多个GPIO 摄像头：12 通道 MIPI CSI-2 D-PHY 1.2 (30 Gbps) 显示器：HDMI 2.0 / eDP 1.4 / 2x DSI / 2x DP 1.2 UPHY：Gen 2 | 1x4 + 1x1 或 2x1 + 1x2 USB 3.0 + USB 2.0 尺寸：87 mm x 50 mm 规格尺寸：配有热转印板 (TTP) 的 400 针连接器

四、NUC 8V7PNB

价格：¥4735.15
功耗：15 W
面积：length 117mm、width 112mm、height 53mm
技术参数：

CPU：Intel® Core™ i7-8665U Processor 显卡：Intel® UHD Graphics 620 最大内存：64 GB/DDR4-2400 1.2V SO-DIMM I/O：4X USB/USB 3.1 (type C): 1 rear USB 3.1 (type A): 2 front, 1 rear USB 3.0: 1 header USB 2.0: 1 rear, 2 headers ； USB 3.0: 1 header USB 2.0: 1 rear, 2 headers Dual HDMI 2.0a, DP 1.2 via Type C, 4-lane eDP 1.4 PCI Express Revision：Gen 3 Power：12-24 VDC

五、Jetson AGX Xavier

价格：¥5999.00
功耗：10~30 W
面积： lenght 100mm、width 87mm
技术参数：

GPU：512 核 Volta GPU（具有 64 个 Tensor 核心）11 TFLOPS (FP16) 22 TOPS (INT8) DL 加速器：(2x) NVDLA 引擎 5 TFLOPS (FP16) 10 TOPS (INT8) CPU：8 核 ARM v8.2 64 位 CPU、8 MB L2 + 4MB L3 内存：16GB 256 位 LPDDR4x 2133MHz - 137GB/s 显示接口：三个多模式 DP 1.2/eDP 1.4/HDMI 2.0 存储空间：32GB eMMC 5.1 视觉加速器：7 通道 VLIW 视觉处理器视频编码：8x 4K @ 30 (HEVC) 视频解码：12x 4K @ 30 (HEVC) 摄像头：16 通道 MIPI CSI-2，8 通道 SLVS-EC D-PHY (40 Gbps) C-PHY (109 Gbps) UPHY：3x USB 3.1、4x USB 2.0 \1 x8 或 1 x4 或 1 x2 或 2 x1 PCIe (Gen4) I/O：UART、SPI、CAN、I2C、I2S、DMIC、GPIO 连接：10/100/1000 RGMII 尺寸：100 mm x 87 mm 机械特性：699 针连接器一体式传热板

总结

除了Jetson AGX Xavier功率稍大，其它产品功率相差不大，大小也基本相似。我更倾向于从CPU内存图形处理能力和支持的I/O口进行比较，其中TX2和Xavier支持CAN着实是一个亮点，毕竟CAN总线是广泛应用于汽车行业的。需要注意的是，Jetson系列是专门为AI应用而开发的。另外，以上只有树莓派4不适配Ubuntu 桌面版。

从以上数据来看，