香橙派 Orange Pi Zero 3 是一款具有高性價比的單板電腦,支援多種作業系統,能夠使用於物聯網專案或做為輕量伺服器使用,也是平價實惠的樹莓派替代產品。這篇文章記錄了這塊開發板的開箱體驗與組裝過程。
前言
單板電腦(Single Board Computer, SBC)是一種將處理器、記憶體、儲存設備以及 I/O 接口都集成在一塊電路板上的電腦系統,有著低功耗、高整合、小巧輕便且成本低廉的特點,除了可以作為物聯網(IOT)裝置的控制系統,還能當作小型伺服器運行輕量級的服務。
提到單板電腦,許多人首先會聯想到的是樹莓派(Raspberry Pi)系列產品,然而市場上其實還有不少值得關注的競爭者,比如今天我們要介紹的是一款性價比極高、功能實用的選擇 —— 香橙派 Orange Pi Zero 3。
產品規格
於 2023 年 6 月上市的香橙派(Orange Pi) Zero 3 是中國深圳市迅龍軟件有限公司旗下 Zero 系列的第三代產品,該系列的產品有著小巧外觀、強勁性能與低廉價格的特性。相較於上一代的 Zero 2 而言,最主要的升級在於採用了性能更加優秀的全志 H618 高性能四核心 Cortex-A53 處理器,並且提供了更多的記憶體規格選項。
詳細的硬體規格參數如下:
核心處理器(CPU) | 全志 H618 四核心 64 位元 1.5GHz 高性能 Cortex-A53 處理器 |
繪圖處理器(GPU) | Arm Mali G31 MP2,支援 OpenGL ES 1.0/2.0/3.2、OpenCL 2.0 |
記憶體(Memory) | 1GB / 1.5GB / 2GB / 4GB LPDDR4(與 GPU 共享) |
板載儲存空間(Onboard Storage) | micro SD 卡插槽,16MB SPI 快閃記憶體 |
乙太網路(Ethernet) | 支援 10/100M/1000M 以太網路 |
無線網路 + 藍芽(Wi-fi + Bluetooth) | AW859A 晶片,支援 IEEE 802.11 a/b/g/n/ac 和 BT5.0 |
視訊訊號輸出(Video Output) | 1. Micro HDMI 2.0a 2. TV CVBS 輸出,支援 PAL/NTSC(透過 13pin 擴充板) |
音訊訊號輸出(Audio Output) | 1. Micro HDMI 輸出 2. 3.5mm 音訊連接埠(透過 13pin 擴充板) |
電源供給(Power Supply) | 使用 USB Type C 介面輸入 |
USB 2.0 接口(USB 2.0 Port) | 3 * USB 2.0 HOST(其中兩個透過 13 pin 擴充板) |
26 Pin 連接器(26pin connector) | 具有 I2C x 1、SPI x 1、UART x 1 和多個 GPIO 端口 |
13 Pin 連接器(13pin connector) | 具有 USB 2.0 HOST x 2、TV-OUT、LINE OUT、IR-RX 和 3 個 GPIO 端口 |
調試串口(Debug serial port) | UART-TX、UART-RX 和 GND |
LED 燈(LED Light) | 電源燈、狀態燈 |
紅外線接收頭(Infrared Receiver) | 支援紅外線遙控(透過 13 pin 擴展板) |
支援作業系統(Supported OS) | Android12 TV、Ubuntu、Debian 等 |
產品大小(Product Size) | 85 毫米 x 56 毫米 |
產品重量(Weight) | 30 公克 |
訂單資訊
筆者購買的是香橙派(Orange Pi) Zero 3 開發板的 4GB 記憶體版本,並且加購了電源、壓克力外殼、散熱風扇以及散熱貼片,在淘寶上的零售店鋪下單,總計為人民幣 ¥234 元,若依購買時匯率換算,折合新台幣 NT$1,084 元:
在後續的使用過程中,由於開發板本身並不耗電且沒有用於頻繁計算的用途,整體的運行溫度都落於 35°C 上下,現在看來散熱風扇與壓克力外殼其實沒有加購的必要。但強烈建議入門新手一定要購買電源供應器,因為若是誤用了電壓大於 5V 電源會有燒壞開發板的風險。
產品開箱
得益於香橙派(Orange Pi) Zero 3 小巧輕便的外型,其產品外盒並不占空間,甚至不仔細看外盒文字的話,可能會以為是一盒稍寬的撲克牌。外盒整體為白色背景搭配凸顯科技風格的電路圖紋,正面印有「Orange Pi」標誌、公司名稱與官網連結。
打開外盒,可以看到內部裝著的是一片香橙派(Orange Pi) Zero 3 開發板,以及一張印有法令遵循與安全資訊的紙片。開發板的本體是以抗靜電金屬袋包裝,這樣可以避免電子元件在運輸過程中受到靜電放電的損害。
前面有提到香橙派(Orange Pi) Zero 3 開發板十分小巧,筆者實際使用直尺量測後的結果,在不考慮外接天線的情況下,板子本身的大小近似於 55.0m x 55.0 mm 的正方形。
這個尺寸甚至比中華民國的國民身分證(根據內政部戶政司的資料顯示,護貝後尺寸為 85.7mm x 54.0 mm)還要來的小,即使筆者的手掌略小於一般成年男性,也都還可以一手掌握。
外殼組裝
除了香橙派(Orange Pi) Zero 3 開發板之外,筆者選擇的產品套餐還包含了電源供應器、壓克力外殼、散熱風扇以及散熱貼片。拆開外殼部分的包裹,內容物是一顆電源供應器和三包分別裝有風扇、散熱貼片以及壓克力外殼與螺絲的夾鏈袋。
可惜地是在送來的包裹中,找不到有關於外殼的組裝說明,只好參考商品頁面中的成品照片自己摸索並記錄如下。
Step 01. 將散熱貼片黏貼至處理器與記憶體上
在組裝外殼之前,可以先將散熱貼片根據大小黏貼固定到對應的部件上。其中面積稍大的方形散熱貼片是供全志 H618 四核心處理器使用,而面積較小的矩形散熱貼片則是供 LPDDR4 記憶體使用。
Step 02. 撕除壓克力外殼的塑膠保護膜
接著便可以開始著手組裝壓克力外殼的部分了,外殼主要由六片壓克力板組成,透過螺絲與銅條進行組裝。每一片壓克力板上都還有一層塑膠保護膜,建議在開始組裝之前先動手撕除。
Step 03. 安裝底板螺絲
前一張圖片中在上方有開孔洞留予風扇使用的是頂板;我們需要先找出與大小與頂板一致,但沒有在中間開孔的底板,以及四對小螺絲。
兩兩成對的白銀色螺絲與黃銅色螺絲,需要分別鎖在底板四個角落的圓孔中,底板並沒有將正面、反面、上面和下面分地這麼清楚,只需要記得保持一致的方向即可。
最終在組裝時會將白銀色螺絲置於殼體外部,而黃銅色螺絲則是置於殼體內部,如下圖所示,白銀色螺絲屆時會是接觸外部平面。
Step 04. 鎖上香橙派(Orange Pi) Zero 3 開發板主體
接著我們需要將香橙派(Orange Pi) Zero 3 開發板,鎖到安置好螺絲的底板上,找到四根小銅柱,它們將被用於鎖住開發板並支撐起外殼頂板。
將香橙派(Orange Pi) Zero 3 開發板放到安置好螺絲的底板上,角落的四個孔洞分別套入底板的螺絲上,接著將四根小銅柱鎖上轉緊。
Step 05. 安裝外殼與風扇
在最後組裝外殼之前,我們需要先將散熱風扇固定於外殼頂板,找到中央留有孔洞的壓克力外殼頂板、散熱風扇,以及用以固定散熱風扇的細長螺絲以及螺帽。
根據產品頁面上的組裝成品照片,螺絲須自頂板由外往內鎖入,由於風扇的電源將透過開發板上的 5V 引腳與 GND 引腳提供,因此電線需要位於外殼內部,亦即圖中印有風扇標籤貼紙的需朝內鎖上螺帽。
找到四片壓克力外殼側板進行組裝,此時需要注意各個開孔的位置。在下圖中,左側開孔需對應 Micro SD 卡插槽位置,而右側開孔則需要對應乙太網路孔、Type-C 接口與 USB 2.0 接口位置。
將散熱風扇的電源線,接上 5V 引腳與 GND 引腳後,再將頂板的孔洞卡入側板的卡榫,最後將剩餘的四個頂蓋螺帽鎖上,便算組裝完成了!
風扇電源的引腳位置
在香橙派(Orange Pi) Zero 3 上的 26 Pin 擴展口和 13 Pin 功能接口上都有提供 5V 引腳和 GND 引腳,我們只需要將紅線接到 5V 引腳,並將黑線接到 GND 引腳即可。而開發板上的 26 Pin 擴展口更是有將顏色標明出來,照著顏色去接線非常直觀。
心得建議
首先必須認知到的是官方所宣稱的「性能強勁」,只是相對於同類型產品或上一代同價位處理器而言,實際上在現階段仍不能夠和消費級的 x86 主機相媲美,甚至連 Intel® Celeron® J1900 處理器的性能都還沾不到邊。
除此之外,由於存儲系統採用的是讀寫速度表現不算太好的 Micro SD 卡,所以不用想著這塊開發板能夠替代消費級的儲存設備,或是處理需要大量計算與讀寫的任務。
而根據 Reddit 上網友提供的實測資訊,香橙派(Orange Pi) Zero 3 在低 CPU 負載的狀況下,用電量約為 1.5 瓦,而在高 CPU 負載的狀況下,用電量約為 2.8 瓦;換句話說即使以高 CPU 負載運行一個月,也僅僅消耗 2.016 度電。
總的來說,這塊開發板十分適合作為運行 24 小時的輕量伺服器,用以排程執行腳本,或是部署占用資源不高的自建服務。