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Home Linux Jp チュートリアル CuBox: 2 インチ四方の ARM ベース Linux

CuBox: 2 インチ四方の ARM ベース Linux

原文は 2015 年 4 月 13 日に掲載されました。
 
cubox

CuBox は、2 インチ四方の ARM マシンです。セットトップ ボックスやデータベース サーバー、その他のさまざまな用途に使用可能です。
BeagleBone Black (和訳版はこちら) や Cubieboard (和訳版はこちら) を含むARM マシン比較では、CuBox は SSD の IO 性能が一番良いものでした。

複数のモデルがあり、各モデルにも、ダブルコア、クワッドコアのカスタマイズを選択できます。他にも、RAM 容量は 1 または 2GB、ethernet は 100M か 1G、wifi と bluetooth は必要かなどで選択できます。それに応じて、価格も $90 から $140 します。ここでは、最高級モデルの CuBox i4Pro を見てみます。

CuBox フィーチャー

CuBox のほとんどのコネクタは背面に出ています。コネクタには、G ビット ethernet、USB 2.0 ポート、フルサイズの HDMI 端子、eSATA、電源そしてマイクロ SD スロットを含みます。反対面には、オプティカル S/PDIF オーディオ端子が出ています。電源は、5V/3A で、DC ジャックを使います。

CuBox の梱包を開けた時に、その小ささに気がつきました。それは 2 インチ平方で、高さが 1.75 インチでした。一方、Raspberry Pi 2 は 3.5 インチ長で、幅が 2.5 インチです。CuBox は、Raspberry Pi より背が高いのです。

CuBox の購入時に、Android 4.4 と OpenELEC/XBMC のどちらをマイクロ SD カードに入れるかを選択します。入手後、Debian、Fedora、openSUSE やその他をインストールすることもできます。

CuBox i4Pro には、Android 4.4.2 がプリインストールされています。Android を立ち上げるとブート時に一瞬停止するので、少し心配になります。その後、アプリケーション ラウンチャーの選択画面が表示され、仕事に取りかかれます。標準では、Google Keep (訳注: //keep.google.com)、Google Drive と Youtube、Gmail、Play Store のようなアプリケーションが表示されます。Youtube は、Chromecast のビデオ再生のオプションも含まれています。小型の ARM マシン用の Android のいくつかには Play Store が含まれていないことがあるので、これに含まれているのは良いことだと思います。

期待していなかったのが、Ethernet アプリです。IP アドレス、DNS 設定と Proxy サーバーを簡単にチェックできます。DHCP (標準では、これです) を使うか、固定 IP アドレスを使うかの設定や、Proxy サーバーの設定と Proxy として使用しないマシンのリストも作成できます。

アプリケーション切り替え時の画面の書き換えもスムーズです。アプリケーション、ウィジェット、設定メニューや YouTube でのマウス ホイールの動きも期待通りです。マルチメディア キーボードのボリュームの '+', '-' キーは、音量を変えますが、最大か最小かしかできません。CuBox ではなく、テレビやアンプで音量を変更することで、問題を避けられます。YouTube での再生もスムーズで、全画面表示も問題ありません。

Chrome ブラウザ (バージョン 31.0.1650.59) は、Octane 2.0 ベンチマーク (訳注: https://developers.google.com/octane/?hl=ja) で 2,455 を出しました。一方、3 年目の Mac Air の Chrome (バージョン 41.0.2272.89) は、13,542 でした。

Debianをインストールする

CuBox のマイクロ SD カードは、スプリング ローディング機構を持っていません。マイクロ SD カードを取り出す時に、爪を使って慎重にしてください。

Debian をインストールするには、イメージをダウンロードして、以下のようなコマンドを使ってイメージを SD カードにコピーします。私は、もとの SD カードを保管しておいて、Debian 用に新しいカードを用意しました。これで、Debian と Android を簡単に使い分けることができます。書き込みを終えたら、もとの SD カードを抜き取り、新しい Debian の SD カードを入れます。

dd if=Cubox-i_Debian_2.6_wheezy_3.14.14.raw \
   of=/dev/disk/by-id/this-is-where-my-microsdcard-is-at \
   bs=1048576

CuBox/Debian にデスクトップのインストールもサポートされています。これは、CuBox の GPU と VPU を実験的にサポートしています。今回の Debian インストールでは、ハードウェアでコードの Big Buck Bunny に挑戦してみましたが、何か足りず、うまくできませんでした。"GeexBox XBMC - A Kodi Media Center" の 3.1 バージョンでは、Big Buck Bunny はうまく動作しました。CuBox は、ハードウェア デコードをサポートしていることがわかりました。Debian 上で動作させるには、もう少し何かが必要です。

Debianをブートすると、標準ではテキスト コンソールになります。デスクトップ環境をインストールすることができます。Xfce が動作することを確認しました。

CuBoxの性能

sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq というファイルは、cpuinfo_cur_freq と cpuinfo_max_freq を持っています。私の場合、それぞれ 0.8GHz と 1.2Ghz です。

OpenSSL ベンチマークは、シングル コアのテスト プログラムです。CuBox より高いクロックを持つ ODroid-XU のような ARM マシンは、OpenSSL ベンチマークに効果的です。

4 コア マシン上で OpenSSL 1.0.1e をコンパイルするのに 6.5 分かかります。ダイジェストと暗号の性能は、BeagleBone Blackとほぼ同等です。1,024 ビット RSA は、CuBox が 200 で、BlackBone Black が 160 です。

Cubox ciphers

Cubox digests

cubox rsa sign

Iceweasel (訳注: http://ja.wikipedia.org/wiki/Iceweasel) 31.5 は、octane で、2,015 を得ました。一方、Raspberry Pi 2 上の Iceweasel 3.14.0esr では、Octane のスコアは 1,316 でした。

2D グラフィックの性能を見るため、Cairo Performance Demos 1.0.1 を利用しました。これには、3 つのギアをを実行します。'chart' は、線描画を 4 つ実行します。'fish' は、たくさんの魚が泳ぐ水槽をシミュレートします。'gradient' は、スクリーンを動く線で埋め尽くします。'flowers' は、スクリーンを回転しながら上下する花を描画します。比較対象として、インテル 2600K CPU と、2 つのスクリーン (1 つは 2560*1440、もう 1 つは 1080p) を制御する NVidia GTX570 を積んだデスクトップでテストしました。

Test Radxa 
at 1080
Beable Bone 
Black at 720
Mars 
LVDS at 768
desktop 2600k/nv570 
two screens
Raspberry Pi 2 
at 1080
CuBox i4Pro 
at 1080

gears

29

26

18

140

21.5

15.25

chart

3

2

2

16

1.7

3.1

fish

3

4

0.3

188

1.6

2

gradient

12

10

17

117

9.6

9.7

eSATA

CuBox は eSATA を持っています。これを使うと、microSD カードより性能が良い SSD を利用できます。eSATA マルチ コアとギガビット ethernet を持つ CuBox に 2.5 インチ SSD を追加して、小さな NAS を構築できます。

eSATA の性能をテストするため、120G バイトの SanDisk Extreme SSD をつけました。シーケンシャル IO Bonnie++ は、120M バイト/秒の書き込み、150M バイト/秒の読み出し、50M バイト/秒の再書き込み性能でした。6,000 回/秒のシークができました。

価格では、120GB SanDisk SSD は約 $70 で、128G バイト SanDisk マイクロ SD カードは $100 です。マイクロ SD カードのパッケージには、48M バイト/秒の転送速度と記されています。この結果から、サーバーの負荷、データベースの再書き込みを考えると、SSD が選択肢となりえます。

この SSD は、Cubieboard 評価に使用したものと同じです。CuBox と Cubieboard は、同じような名前ですが、違うものです。Cubieboard は、書き込み 41M バイト/秒、読み出し 104M バイト/秒で、シークは 1849 回/秒です。同じ SSD を TI OMAP5432 でテストすると、書き込み 131M バイト/秒、読み出し 131M バイト/秒で、シークは 8558 回です。CuBox は、書き込みと読み出しでは、OMAP5432 より性能が良く、シークでは OMAP5432 が勝っています。

eSATA データ転送に関しては、CuBox は、テストした SSD では最高性能と言えるでしょう。

消費電力

マウスとキーボードを接続し、グラフィカル ログイン待ちの状態で、CuBox は 3.2W を消費しました。キーボードとマウスを外すと 2.8W に落ちました。キーボードとマウスを再接続し、OpenSSL を 1 つ実行すると 4W 消費し、4 つの場合 6.3W 消費しました。Octane 実行中は 5W になります。

最後に

小型の ARM マシンに 直接 HDMI ポートを用意する試みがあります。CuBox に電源、ethernet、USB ケーブルを接続すると、HDMI ドングルを接続することは現実的ではありません。CuBox は、(ほとんど) すべてのコネクタを一面に集中することで小型化を図りました。

3 つの基本形から選択して wifi と bluetooth の構成を決めることで、用途に応じたマシンを構成することができます。eSATA と G ビット ethernet を使用することで、CuBox を小型サーバー (たとえば NAS やデータベース サーバー) とすることができます。XBMC/Kodi のディスク イメージを利用すれば、ハードウェア デコードを活用してメディア再生も可能です。

今回、CuBox ハードウェアを提供いただいた SolidRun に感謝します。

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