Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Berätta om dina pågående projekt.
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Introduktion:
Då var det dags igen för ett bygge av en ytterligare dator. Lite historia om mitt datorbyggandet. Förra året byggde jag en dator på STM32MP1 plattformen. Det var ett spännande projekt och jag lärde mig mycket. Så fort jag blev klar med min STM32MP151AAC så lanserade ST den nya STM32MP257FAK som har en bättre processor och GPU samt fokus på AI.
Resultatet kan du hitta här: Bygga en dator från grunden

STM32MP1:an bygger på en ARM Cortex A7 (1 kärna 32-bit 650 MHz) och STM32MP2 bygger på ARM Cortex A35 (2 kärnor 64-bit 1500 MHz). Dessutom kan man ha betydligt högre ram i ARM Cortex A35 (32-bit 4 GB 1200 MHz) jämfört med ARM Cortex A7 (16-bit 1 GB 533 MHz).
Ni kan läsa mera om hårdvaruspecifikationerna för STM32MP2 här och STM32MP151 här.

Början:
Jag var tidigare inne på en i.MX 8M Quad för att dom hade möjlighet till 4K h.265 upplösning. Något som inte STM32MP2 har. Men nackdelen med i.MX 8 serien är att RAM-minnerna till denna går inte att köpa längre. i.MX 8 serien är rätt gammal också, snart 10 år! Dessutom tyckte jag att deras sätt att ge ut information om hur man bygger egen enkortsdator, är väldigt fattigt. Ta en titt på STs manualer om hur man bygger eget igenom att använda deras produkter:
Mitt mål:
Jag vill skapa en enkel mediekonsoll för streaming som jag ska ha bakom min TV. Trots att STM32MP257FAK som jag ska använda, så har den inte möjlighet till följande:
  • 4Kp60 HEVC/H.265 main, and main 10 decoder
  • 4Kp60 VP9 decoder
  • 267 million triangles/sec
  • 1.6 Giga pixel/sec
Data: i.MX 8M Quad

Istället så har STM32MP2F:
  • H264/VP8 up to 1080p60 decoder
  • H264/VP8 up to 1080p60 encoder
  • 150 Mtriangle/s
  • 0.9 Giga pixel/sec
Lyckas jag streama 1080p60 från Youtube så blir jag riktigt glad! :mrgreen:
Faktiskt så har Raspberry Pi 3B+ möjligheten att spela 1080p utan problem:


Men enligt denna video, som är betydligt nyare än den övre videon, så har till och med Raspberry Pi 4 problem med 1080p på Youtube. Detta skulle säkert innebära att i.MX 8M Quad har lika stora problem då också!


Raspberry Pi 3B+ är en Cortex-A53 (4 kärnor 1.4 GHz) H.264, MPEG-4 decode (1080p30), H.264 encode (1080p30). Alltså en likvärdig GPU, men CPU:n är bättre. Det är samma som i.MX 8M Quad som har en Cortex A53(4 kärnor 1.5 GHz).

Jag oroar mig dock inte över GPU:n hos STM32MP257. Den är faktiskt helt OK. Det är snarare CPU:n som jag tvivlar lite på. Jag menar...Cortex A35.....är ganska kasst. :humm:
Jag tror dock att vad som kommer avgöra om jag lyckas köra 1080p på min STM32MP257 är inte hårdvaran...utan det är den installerade mjukvaran.

Status:
Det jag har gjort nu är att jag har laddat ned ett färdigt grundexempel för färdig routing av RAM och eMMC. Förra gången drog jag eget RAM och det var jätte mycket jobb.
Så nu använder jag en grund att stå på och jag kommer återanvända typ så mycket som möjligt från mitt förra projekt. Speciellt HDMI, USB och Ethernet samt kraftmatningen.
Just nu så håller jag på att montera gigabit ethernet. Jag tror detta kommer vara rätt enkelt nu. Denna gång ska jag implementera PCI express för WiFi.
Skärmbild 2025-06-08 003127.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av DanielM 11 juni 2025, 22:47:44, redigerad totalt 1 gång.
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden

Inlägg av DanielM »

Jag har gjort 50% av Ethernet Gigabit nu.

Jag har längdanpassat dessa till 13.46mm +- 0.05mm, dvs +- 2 mil. Men frågan är om det verkligen behövs. Någon som vet?

P.S Jag har hittat någon som har testat Chromium webbläsare med 360p för Youtube på denna MP2. Det fungerar. Allt över 360p laggar. Enligt ST själva så har dom inte lyckats koda klart hårdvaruaccelerationen för deras GPU än. Det väntas bli klart nu under halva 2025. ST lovar 1080p streaming av video.
Skärmbild 2025-06-11 204047.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Jag har bytt plattform nu.
Efter att ha sneglat mellan STM32MP2 och i.MX8 så fick jag välja i.MX8 för att STM32MP2 kunde inte streama lika bra som i.MX8.
Men i.MX8 känns ändå som en äldre plattform. Den har ju snart 10 år på nacken. Så jag har gått över till AM68. Varför satsa tid på en Cortex A53 när man lika gärna kan investera sin tid i modernare Cortex A72? AM68 är en "general purpose" SoC till skillnad från STM32MP2 som är för "automotive" och i.MX är för industriapplikationer.

Så just nu har jag ritat ut paddarna och ska göra scheman.
Något som är bra med AM68 är att den har 0.8mm mellan paddarna. STM32MP2 har 0.5mm, i.MX8 har 0.65mm. Så det kommer bli enklare att dra ledare för AM68 jämfört med i.MX8. Däremot STM32MP2 kan man dra alla ledare på 4 lager. AM68 kräver nog fler än 4 lager. Jag ska försöka på 6 lager. Jag behöver bara USB, HDMI, eMMC, PCI-express, CAN, LPDDR4. Ja, mycket.

Padden för AM68 är 0.4mm i diameter. Jag väljer tented för jag tycker 0.07mm avstånd från lödmasken känns ganska...onödigt.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Klas-Kenny
Inlägg: 11823
Blev medlem: 17 maj 2010, 19:06:14
Ort: Växjö/Alvesta

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av Klas-Kenny »

Du räds inte en utmaning du. :mrgreen:

>>Men i.MX8 känns ändå som en äldre plattform. Den har ju snart 10 år på nacken. Så jag har gått över till AM68. Varför satsa tid på en Cortex A53 när man lika gärna kan investera sin tid i modernare Cortex A72?

Du kan ju få Cortex A72 även i i.MX 8. Häftigaste varianten där har 4xA53@1.2GHz plus 2xA72@1.3GHz, så prestandamässigt blir den nog vassare än AM68 som "bara" har 2xA72@2GHz.
Dessa har dessutom 0.75mm pitch, så inte mycket mindre än AM68.

Säger inte att det är något fel på AM68, har ingen erfarenhet av dem, men du kan få minst lika mycket processorkraft med NXP.


Vad gäller antal lager på PCB så är ju många lager inget att vara rädd för. Bättre att ta till lite, blir i princip bara bättre och enklare att routa med fler lager.
Prisskillnaden är ju snudd på försumbar i sammanhanget när det handlar om enstyck.
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Det är just utmaning som jag gillar :)
MP2:an kändes väldigt lik MP1:an. Det var ingen magi att dra ramminnet för den. Mycket var redan färdigt. MP2:an är bra om man ska ha något litet och enkelt.

Jo. Jag vet att i.MX8 har en Cortex A72 på 1.3 GHz eller Quad core Cortex A53. Men en Cortex A72 är bättre än en Cortex A53. Jag vet att Cortex A53 är en quad core och A72 är en dual core. Men A72 är skapat för att vara kraftigare än A53. Dom jag har pratat med säger att i.MX8 är inte meningen till för att använda som en vanlig PC dator.

En AM68 har Dual Core 2.0 GHz. Alltså 4 GHz. Det är något bättre än en Raspberry Pi 4B och vi alla vet att en Raspberry Pi 4B är väldigt kraftiga enkortsdatorer för sin storlek. Man kan i praktiken använda dessa som en vanlig dator, om man ska bara göra vanliga saker på den typ surfa, skriva dokument, rita osv.

Jag tycker prisskillnaden blir ENORMT så fort man ökar 2-3 lager extra. Du får gärna motbevisa mig :)

Jag längtar tills AM69 kommer ut. Det är en processor som konkurrerar med Nvidia Jetson.... :shock:
limpan4all
Inlägg: 8438
Blev medlem: 15 april 2006, 18:57:29
Ort: Typ Nyköping

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av limpan4all »

Det finns två filosofier när det gäller ethernet på kort. Den ena är 100 Ohm differentiellt och minst Tree gr avståndet till andra par samt längd matchning till 10mm inom paret.

Den andra som jag använder mig av är 50 Ohm mot jord-planet och tre ggr ledarbreddensom isolation till allt samt längd matchning till 2mm.

Och skippa Bob-Smith terminering för det är enbart woodo-wodo för att kunna skopa in patent intäkter...
Användarvisningsbild
Klas-Kenny
Inlägg: 11823
Blev medlem: 17 maj 2010, 19:06:14
Ort: Växjö/Alvesta

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av Klas-Kenny »

DanielM skrev: 19 juni 2025, 14:41:22 Jo. Jag vet att i.MX8 har en Cortex A72 på 1.3 GHz eller Quad core Cortex A53. Men en Cortex A72 är bättre än en Cortex A53. Jag vet att Cortex A53 är en quad core och A72 är en dual core. Men A72 är skapat för att vara kraftigare än A53. Dom jag har pratat med säger att i.MX8 är inte meningen till för att använda som en vanlig PC dator.

En AM68 har Dual Core 2.0 GHz. Alltså 4 GHz. Det är något bättre än en Raspberry Pi 4B och vi alla vet att en Raspberry Pi 4B är väldigt kraftiga enkortsdatorer för sin storlek. Man kan i praktiken använda dessa som en vanlig dator, om man ska bara göra vanliga saker på den typ surfa, skriva dokument, rita osv.
Det är ju inte frågan om A72 *eller* A53, utan både och samtidigt, på i.MX8 QuadMax. Då får en sexkärnig dator med två olika typer av kärnor.

Raspberry Pi 4B har quad core 1.5 GHz så med din matematik har den 6 GHz, du kommer alltså inte att slå den på fingrarna med AM68 (och troligen heller inte med i.MX8, men den kan nog komma nära).
Sen att "i.MX8 är inte meningen till att använda som vanligt PC dator" gäller precis lika mycket för AM68 och för den delen Raspberry. Det är inte vad de är till för. Men det hindrar dig inte att göra det om du tycker det är kul.

DanielM skrev: 19 juni 2025, 14:41:22 Jag tycker prisskillnaden blir ENORMT så fort man ökar 2-3 lager extra. Du får gärna motbevisa mig :)
Allt är ju relativt men...
Kollade tex. Multi-CB där jag ofta handlar ifrån.
Matade in 100x100mm kort med 0.1mm ledare och 0.2mm viahål.
5st kort kostar då med standard leveranstid (exkl. frakt):
4-lager: €179
6-lager: €261
8-lager: €369

Visst, 8 lager kostar det dubbla av 4 lager. Men i sammanhanget där man lägger hundratals timmar och ett antal tusen i komponenter osv. så tycker jag det är försumbart.
Men jag är väl kanske lite färgad också av att göra detta professionellt förvisso. Sparar jag några timmar i att rita eller en undviker en fallerad EMC-test så betalar det väldigt snabbt de dyrare korten många gånger om, när det handlar om små volymer.
DanielM skrev: 19 juni 2025, 14:41:22 Jag längtar tills AM69 kommer ut.
Den verkar ju redan finnas. Finns ett tusental att beställa ifrån TI idag.
Men ja, den såg ju ut att vara fet på riktigt. :)
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Klas-Kenny skrev: 19 juni 2025, 15:53:52 Det är ju inte frågan om A72 *eller* A53, utan både och samtidigt, på i.MX8 QuadMax. Då får en sexkärnig dator med två olika typer av kärnor.

Raspberry Pi 4B har quad core 1.5 GHz så med din matematik har den 6 GHz, du kommer alltså inte att slå den på fingrarna med AM68 (och troligen heller inte med i.MX8, men den kan nog komma nära).
Sen att "i.MX8 är inte meningen till att använda som vanligt PC dator" gäller precis lika mycket för AM68 och för den delen Raspberry. Det är inte vad de är till för. Men det hindrar dig inte att göra det om du tycker det är kul.
Ja. En QuadMax är säkert riktigt kraftfull och har både A72 och A53. Men då kostar dom dubbla jämfört med AM68. TI skriver själva att AM68 är en "general purpose" processor.
Annars så är en A72 jämfört med en A53 alltid bättre för dom är skapade för prestanda.

AM68 har en GPU som verkar vara riktigt kraftfull också. 8TOPS jämfört med i.MX8 som har 2.3 TOPS. En bra GPU är alltid bra för att avlasta processorn :)
MP2:an har 1.3 TOPS.
Allt är ju relativt men...
Kollade tex. Multi-CB där jag ofta handlar ifrån.
Matade in 100x100mm kort med 0.1mm ledare och 0.2mm viahål.
5st kort kostar då med standard leveranstid (exkl. frakt):
4-lager: €179
6-lager: €261
8-lager: €369

Visst, 8 lager kostar det dubbla av 4 lager. Men i sammanhanget där man lägger hundratals timmar och ett antal tusen i komponenter osv. så tycker jag det är försumbart.
Men jag är väl kanske lite färgad också av att göra detta professionellt förvisso. Sparar jag några timmar i att rita eller en undviker en fallerad EMC-test så betalar det väldigt snabbt de dyrare korten många gånger om, när det handlar om små volymer.
Dyrt! Jag betalade 43 dollar för 4-lagers kort från JLCPCB med impedansanpassning och fyllda vior.
Den verkar ju redan finnas. Finns ett tusental att beställa ifrån TI idag.
Men ja, den såg ju ut att vara fet på riktigt. :)
Jag handlar bara från Mouser.
Ja. AM69 är riktigt fet. 35 TOPS! :mrgreen:
nifelheim
Den första
Inlägg: 2484
Blev medlem: 27 mars 2008, 22:31:16
Ort: stockholm

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av nifelheim »

DanielM skrev: 19 juni 2025, 14:41:22
Jag tycker prisskillnaden blir ENORMT så fort man ökar 2-3 lager extra. Du får gärna motbevisa mig :)

kolla :
https://cart.jlcpcb.com/quote

5st 100x100mm 6 lager $30 plus frakt på knappt lika mycket till :)
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Klas-Kenny skrev: 19 juni 2025, 15:53:52
DanielM skrev: 19 juni 2025, 14:41:22 Jag längtar tills AM69 kommer ut.
Den verkar ju redan finnas. Finns ett tusental att beställa ifrån TI idag.
Men ja, den såg ju ut att vara fet på riktigt. :)
Äh! Jag tror jag slänger dit en AM69 trots allt. Jag menar, ska man ändå bygga en AM68 så kan man lika gärna slänga dit en AM69 istället. Det är i praktiken samma processor, bara lite mera bollar på BGA:n. :mrgreen:

Innan jag är klar med min layout så kommer AM69 vara tillgänglig på Musen.
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Det jag har gjort nu är:
  • Skapat bibliotek för processorn AM69A98ATGGHAALYR
  • Kraftanslutning
  • 3.3V konverteraren klar för systemspänningen av 3.3V
Det var lite problem med att hitta bibliotek för processorn då jag använder Altium CircuitMaker. Men jag hittade ett trick för att flytta över SchLib och footprint från Altium Designer till CircuitMaker på ett väldigt enkelt sätt.

Jag kopierar bara över från Texas Instrument. Jag gör likadant som dom gör. Skillnaden är att jag ska bara ha en minimal konstruktion. Kan jag få Display Port och USB att fungera, då är jag supernöjd.
Skärmbild 2025-06-21 162718.png
Skärmbild 2025-06-21 162614.png
Skärmbild 2025-06-21 162304.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Uppdatering!

Nu drar jag kraftmatningen till processorn. Jag har en checklista från TI om vilka pinnar och i vilken ordning man ska börja. Denna fungerar.
Jag kopierade först deras utvecklingskort rakt av...men fick börja om. Deras val utav komponenter och schemadesign är horribelt och dyrt. Konstiga komponenter som knappt finns att köpa. Inga standardsaker som seriösa utvecklare använder för att få ned priset. Dessutom konstiga sätt att hantera LDO:er...I detta handlar det om att dra "pseudo" differentiella ledare för att reducera störningar. Varför inte hänga på kondensatorer tycker jag.

Hur som helst. Kvällens bidrag...
Ska löda 0201!
Skärmbild 2025-06-28 203447.png
Skärmbild 2025-06-28 203319.png
Skärmbild 2025-06-28 203259.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
DanielM
Inlägg: 2425
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av DanielM »

Kvällens bidrag!
Nu börjar det bli tätt!
Jag har fått börjat använda 45 gradiga metoder för att få plats med mina 0201. Dessutom har jag börjat få flytta på vissa så dom "delar" samma via.
Jag följer i stor del samma elektronikschema som utvecklingskortet av AM69. Men jag har börjat använda egna komponenter då jag tycker dessa passar bättre.
Texas Instrument använder bland annat genomgånskondensatorer 0402 för att placera över 4 vior samtidigt.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
limpan4all
Inlägg: 8438
Blev medlem: 15 april 2006, 18:57:29
Ort: Typ Nyköping

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av limpan4all »

Jag gillar inte att "gödsla" med avkopplingskondensatorer på lödsidan under kretsar. Jag kör numera bara med (minst) 6-lagerskort och plan 2 som GND och 3 som matning och plane capacitor mellan lagren för att sänka induktansen. Sedan placera avkopplingarna på komponentsidan runt om och de måste inte ens sitta nära...
Zhorts
Inlägg: 221
Blev medlem: 15 augusti 2011, 14:42:03

Re: Bygga en ytterligare dator från grunden - Cortex A35 1.5 GHz, 4 GB RAM 1.2 GHz

Inlägg av Zhorts »

Håller med Limpan4all, över några hundra MHz så är serieinduktansen så pass stor att en lös kondensator inte gör särskilt mycket nytta - all avkoppling kommer från plankapacitansen inuti kortet. Sen får man ju naturligtvis hjälpa till att stadga upp det med kondensatorer på baksidan, men det är inte alls lika kritiskt att ha en per boll. En per boll får man ifrån plankapacitansen.

När det gäller Ethernet så är det inte så kinkigt som man tror. Vi gjorde experiment på ett tidigare jobb och hade många centimeter i mismatch (över en 100m kabelrulle) innan det blev problem inom ett signalpar, och mellan signalparen är det ännu mer förlåtande. Gör det fint och rent och ungefär lika långt så kommer det fungera fint.
Skriv svar