Le processeur LoongArch double cœur Loongson 2K1000LA alimente les SBC industriels et les passerelles IoT

Loongson 2K1000LA est un processeur LoongArch bicœur 64 bits 1 GHz conçu pour les applications industrielles avec Gigabit Ethernet, SATA, deux interfaces PCIe, deux sorties vidéo numériques, des interfaces audio, USB 2.0 et autres, le tout dans une enveloppe de puissance de 1 à 5 W. On le trouve dans la carte de développement de Loongson et dans le Banana Pi BPI-5020 2K1000LA SBC.

L’architecture LoongArch a été introduite pour la première fois en 2021 comme alternative à Arm, x86 et RISC-V, et fortement inspirée de MIPS avec des instructions supplémentaires. Certains des premiers processeurs LoongArch étaient respectivement les SoC Loongson 3A5000 et 3C5000 pour ordinateurs de bureau et serveurs, et maintenant, la société a lancé un processeur à faible consommation pour les applications industrielles, telles que les passerelles IoT, avec le 2K1000LA.

Spécifications du 2K1000LA de la marque Loongson

Nous n’avons que quelques spécifications de base de la page produit sur le site Web de Loongson.

• CPU – 2 cœurs LoongArch 64 bits cadencés à 1 GHz
• FPU – unité vectorielle 128 bits
• Cache
  • Cache d’instructions L1 de 32 Ko
  • Cache de données L1 de 32 Ko
  • 1 Mo de cache L2 partagé
• Mémoire – contrôleur DDR3-1066 64 bits
• Stockage – Prise en charge du flash NAND et 1x SATA 2.0
• Sortie vidéo – 2x DVO
• Audio – I2S, HDA
• Réseautage – GMAC
• USB-USB 2.0
• E/S haut débit – 2x PCIe 2.0
• Autres interfaces – SPI, UART, GPIO, SDIO et I2C
• Consommation d’énergie – 1 W à 5 W (DVFS pris en charge)

Carte de développement Loongson 2K1000LA

Loongson a conçu sa propre carte de développement 2K1000LA, mais je n’ai pas pu trouver de documentation en anglais, c’est donc un peu délicat à moins de pouvoir lire la documentation en chinois partagée sur Baidu.

Le processeur LS2K1000LA est vendu sur Aliexpress à 62,73$, et la carte de développement à 342,71$ sur la même page, donc pas vraiment low-cost…

C’est pourquoi je préfère me concentrer sur l’ordinateur monocarte Banana Pi BPI-5202 ci-dessous.

Banane Pi BPI-5202 SBC

Le SBC Banana Pi BPI-5202 est plus ou moins une adaptation du précédent SBC industriel BPI-6202 de la société, alimenté par un SoC quadricœur Allwinner A40i Cortex-A7.

Spécifications du Banana Pi BPI-5202 :

• SoC – Processeur LoongArch double cœur Loongson 2K1000LA à 1,0 GHz
• Mémoire système – 4 Go DDR3
• Stockage
  • Flash NAND de 1 Go
  • Prise M.2 2242 pour SSD SATA
• Sortie vidéo – port HDMI 1.4 jusqu’à 1080p60
• Audio – Connecteur haut-parleur, audio numérique via sortie HDMI
• La mise en réseau
  • Port Gigabit Ethernet RJ45
  • Port Gigabit Ethernet RJ45 (il se peut qu’il ne s’agisse que d’Ethernet 10/100 M car la documentation présente des conflits selon la « tradition » de Banana Pi)
  • Connectivité cellulaire WiFi ou 4G LTE/5G en option via module mPCIe + emplacement pour carte Nano SIM
• USB – 2 ports USB 2.0 Type-A
• Série – 2x RS485 avec isolation, 2x RS232 avec isolation et 2x bus CAN via bornier 20 broches
• Expansion
  • Connecteur GPIO à 20 broches pour modules d’E/S (plus d’informations ci-dessous) avec interfaces RS485 et SPI
  • Connecteur UART FPC 20 broches
• Sécurité matérielle
  • Puce de cryptage d’autorisation de licence logicielle (SMEC98SP)
  • Puce de cryptage spéciale pour la communication State Grid (Chine) (SC1161Y)
• Divers – RTC, buzzer, 3x LED, connecteur de ventilateur 5V
• Alimentation – entrée isolée de 9 V à 36 V CC
• Dimensions – 140 x 100 mm

Le connecteur mâle à 20 broches au pas de 2,54 mm est utilisé pour connecter les modules d’E/S via des câbles plats c :

• 7x module RS485 avec isolation
• 16x module DI (module d’entrée de commutation), entrée passive (jusqu’à 5 modules peuvent être mélangés)
• 16x module DO (module de sortie de commutation), sortie relais (jusqu’à 5 modules peuvent être mélangés)
• Module 8x DI + 8x DO (module d’entrée/sortie de commutation), sortie relais (jusqu’à 5 modules peuvent être mélangés)
• Module 8x AI + 4x AO (module d’entrée/sortie analogique), prise en charge 0-5 V, entrée 0-20 mA
• Modules de transmission sans fil Lora, ZigBee, 433M personnalisés, modules de support de ligne électrique et autres modules fonctionnels,

Tous les modules sont connectés via RS485 ou SPI au SBC BPI-5202 et permettent la conception d’un système complet qui ressemble aux photos ci-dessous.

La prise en charge du système d’exploitation inclut le système d’exploitation Loongnix Linux avec un environnement de bureau, LoongOS pour les applications industrielles et de terminaux (probablement Loongnix sans graphiques), LxAMP (distributions de serveur avec Apache, MySQL et PHP ?) et Kylinos V10 qui est probablement basé sur Ubuntu Kylin. Banana Pi revendique également la prise en charge de plus de 300 protocoles allant de la « transmission/contrôle/enregistrement/liaison d’accès vidéo » à la « capacité de programmation informatique de pointe » et au « SCADA complet pour l’architecture C/S ». La documentation fournit plus de détails, mais aucun lien de téléchargement vers les images du système d’exploitation ou le code source. Il semble également se concentrer sur le marché de la Chine continentale, en faisant référence à une « plate-forme nationale autonome et contrôlable ».

Les solutions 2K1000LA devraient être utilisées par l’armée, les services publics, les opérations pétrolières et gazières, les usines, les mines et d’autres applications IoT. Banana Pi vend la carte BPI-5202 sur Aliexpress pour 218 $, mais vous n’y trouverez pas le module IO, le boîtier, etc….

Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :