【赛昉科技昉·星光RISC-V单板计算机试用体验】简单开箱和硬件解读

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本帖最后由 xusiwei1236 于 2022-6-6 14:19 编辑

本次电子发烧友论坛组织的【RISC-V专题】开发板试用活动，一次性推出了17款各种类型的开发板型——主控芯片涉及低功耗MCU、通用型MCU、高性能MCU、AI专用MCU，以及带有MMU的SoC，还有可用于RISC-V软核和指令集方面应用和研究的FPGA。
本次活动中，我有幸入围了VisionFive开发板试用名单。感谢电子发烧友论坛组织本次活动，也非常感谢赛昉科技提供的VisionFive开发板试用机会。

简单开箱
上周一（5月23号）下午，我收到了期待已久的——VisionFive开发板（中文名昉·星光，英文名VisionFive）。因为疫情原因，期间被集中隔离了一周，直到这个周末才有空写第一篇试用帖。
首先是简单的开箱。
拆开快递包装，里面是VisionFive包装盒：

包装盒正面印有赛昉科技商标、Logo，以及开发板名称——VisionFive。
包装盒反面：

包装盒反面印有社区链接、GitHub链接，以及相应的二维码。
拆开包装盒的塑封，可以看到里面的透明塑料收纳盒：

此时，已经能够看到里面的防静电袋包裹的开发板了。
打开透明塑料盒和防静电袋，就可以看到开发板了：

开发板正面看起来令人非常舒适。
开发板反面：

反面只有少量元件，看起来非常干净、整洁。

资料下载
VisionFive开发板相关资料，主要有这几个地方：

官方论坛： https://rvspace.org/
官方GitHub组织：https://github.com/starfive-tech/
官方网站的“技术文档”页：https://www.starfivetech.com/site/archive
电子发烧友论坛的“赛昉科技”组：https://bbs.elecfans.com/group_1600

硬件解读核心器件简介
官方的《昉·星光单板计算机快速入门指南》中，给出了一个主要元件介绍图：

通过快速入门指南，我们可以知道：

标号1，中间面积最大的一个芯片是主控芯片——赛昉的JH7100；
标号2，主控芯片旁边两个长方形的是——海力士的4G内存芯片，型号H9HCNNNCPUMLXRNEE；
标号3，另外一个正方形面积稍小的是——AMPAK(正基科技)的蓝牙WiFi模组，型号AP6236；
标号6，最右上角的黑色正方形芯片是——ti的电源管理芯片（PMIC），型号TPS65086100；
标号8，主控芯片正下方黑色正方形芯片是——NXP的LCD转HDMI接口芯片，型号TDA19988BHN；

除此之外，开发板上还有部分芯片的型号“指南”中并没有说明。要弄清楚其他芯片的型号，可以通过芯片上的商标和编号在网上搜索，也可以通过查阅原理图了解。
VisionFive开发板硬件的原理图和位号图位于GitHub代码仓：https://github.com/starfive-tech/VisionFive
由于pdf格式的位号图和原理图都是由EDA软件生成的，同一个元器件在这两个图中的标号一样。因此，我们可以通过位号图查到开发板上某个元器件在原理图中的标号；在根据标号在原理图中找到具体元件；同时，我们一般可以在原理图中了解到该元件与其他元件的连接关系，以及元件的具体型号等信息。根据元器件的具体型号，我们可以通过搜索引擎找到它们的数据手册；通过元件的数据手册，我们可以了解它的具体功能、工作原理、性能参数等信息。
因此，有了原理图和位号图，我们就可以知道整个开发板上任一元件的具体型号、功能等信息。接下来，我们将介绍VisionFive开发板上的其他一些（“指南”中没有说明的）芯片信息。
通过查询位号图和原理图，我们可以知道：

主控芯片上方，靠近两个银白色晶振的是兆易的SPI闪存芯片，连接在主控芯片上，型号GD25LQ128EWIG（该闪存可能是用于保存SecondBoot、U-Boot等固件的）；
主控芯片左下角，靠近四个USB口中间位置的是創惟科技的USB HUB芯片，型号GL3523
开发板左下角，靠近耳机麦克风插孔的也是一个SPI闪存芯片，连接在USB HUB芯片上，型号GD25D10CTIG；
开发板右下方，靠近网口的是裕太微电子（MOTORCONN）的以太网PHY芯片，型号YT8521SH；
开发板反面，靠近USB Type C口的是沁恒的USB PD受电协议芯片，型号CH224D；

硬件接口简介
官方的《昉·星光单板计算机快速入门指南》中，已经介绍了VisionFive的主要硬件接口：

开发板正面正上方偏左位置，一个40-Pin GPIO接口（兼容树莓派），可用于连接其他外设
开发板正面正上方偏右位置，两个按键，一个复位按键，一个启动模式按键
开发板正面左边，一个MIPI-DSI触摸屏接口（兼容树莓派），可用于接触摸屏
开发板正面左边中间位置，一个陶瓷天线，用于蓝牙、WiFi信号收发
开发板正面下方：
- 一个3.5mm耳麦接口，可用于连接耳机播放音乐
- 四个USB A接口，可用于连接其他USB设备，如USB鼠标、键盘、U盘等
- 一个标准尺寸HDMI接口，可用于连接显示器
- 一个RJ-45网线接口，可用于连接有线网络
- 一个USB Type-C接口，用于想开发板供电
开发板正面靠右边，两个MIPI-CSI摄像头接口（兼容树莓派），用于连接摄像头
开发板正面右侧中间位置，一个2-Pin风扇电源接口，用于连接给主控芯片散热的风扇

主控芯片简介
VisionFive开发板的主控芯片是赛昉的惊鸿7100（JH7100），该芯片的主要资料位于代码仓：
https://github.com/starfive-tech/JH7100_Docs
其中，JH7100 Data Sheet V01.01.04-EN (4-21-2021).pdf文件的篇幅最多，介绍最为详细。
这里仅对主控芯片JH7100做简单介绍，如果你想了解该芯片的更多细节，请自行查阅该Data Sheet文件。
JH7100 SoC核心特性（节选）：

两个U74 64位RISC-V核心，主频1.0GHz；
NVDLA引擎，主频800MHz；
神经网络引擎（NNE），主频500MHz；
Tensilica-VP6 DSP，主频600MHz；
图像信号处理器（ISP），支持两通道4K@30fps；
硬件视频编码器和解码器，均支持一通道4K@60fps，或8通道1080p@30fps；
千兆以太网MAC；

本篇总结
从JH7100的核心特性可以看到——JH7100 SoC内部有专用的硬件视频、图像、AI处理单元。因此，该芯片擅长处理图像、视频、AI相关的计算任务，例如可以用于智能边缘网关、视频计算卡等。
但是JH7100 SoC内部没有图形处理单元（GPU），不适合用于处理需要密集图形计算的任务，例如运行三维图形设计软件、较复杂的三维游戏等。

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