UP Board 是一片使用 Intel Atom 處理器的開發板,大小與樹莓派相同,可以運行一般的 Windows、Linux 或 Android 系統,可以說是目前世界上最小的 x86 電腦。

受到物聯網的熱潮影響,最近市面上出現非常多種開發板,像樹莓派應該就是大家最常會聽到的板子,但大多數這類的板子都是使用 ARM 的 CPU,所以只能運行 Linux 或 Android 等特定系統,想要將既有 PC 上面的程式放在這樣的開發板上,通常只能拿原始碼把程式重新編譯成 ARM 的執行檔,這對於小程式倒是還好,若程式所使用到的函式庫很複雜,甚至沒有支援 ARM 的版本,大概就沒救了。

UP Board 是一個從 Kickstarter 募資起家的 x86 開發板,在設計上非常類似樹莓派(Raspberry Pi),但有一個很特別的地方是它使用了 Intel Quad Core Atom X5-8350 1.44 GHz 的 CPU,最高突增頻率可達 1.92 GHz,可以運行一般的 Windows、Linux 或 Android 系統,也就是說它其實就是一台迷你的個人電腦,理論上一般電腦上的應用程式都可以直接放在上面跑,不需要更改任何程式碼或重新編譯,我個人感覺這應該是它最重要的優勢之一。

UP Board 開箱

最近有幸受到 UP Board 官方的邀請,贈送我一片 UP Board 的開發板做測試,讓我撰寫相關測評文章,官方的作法很大方,把板子寄給我之後,完全不干涉我如何撰寫文章的內容,若您對於這片 UP Board 開發版有興趣,可至 UP Shop 網站購買,或直接聯絡研揚科技。以下是 UP Board 的開箱文與各種系統的測試報告。

UP Board 官方這次似乎非常積極推廣這片新開發板,由於我最近很忙,我收到 E-mail 邀請函之後,拖了好幾天才回信給他們,沒想到他們速度好快,聯絡完過兩天我就收到了,真是誠意十足!

包裹

打開外箱之後,裡面有一片 UP Board 開發板,以及一個電源供應器。

UP Board 開發板

它附帶的電源供應器比一般樹莓派用的還要大很多,輸出電壓為 5 伏特,輸出電流則是可以到達 4 安培。

電源供應器

電源的插頭是圓形的那種,外徑為 5.5 mm,內徑為 2.1 mm。

電源插頭

這是 UP Board 開發板的外盒。

UP Board 開發板外盒

盒子上面有兩年保固的標誌。

兩年保固

盒子裡面裝的就是一片以深色防靜電袋包裝起來的 UP Board 開發板。

UP Board 開發板內包裝

UP Board 開發板的尺寸為 85.6 mm × 56.5 mm,跟樹莓派的大小相同,不過 UP Board 的電源供應器卻大很多。

UP Board 開發板

這是 UP Board 開發板的正面,最顯眼的就是 CPU 的散熱片與風扇,黃色的那個是實時時鐘(RTC)用的 CR2032 電池。

UP Board 開發板正面

這裡的有風扇的散熱片是屬於加購的配件,標準版的 UP Board 開發版是使用這樣的標準散熱片(這一片是 UP Board 官方後來補寄給我的)。

UP Board 散熱片

標準散熱片與附風扇的散熱片大小相同。

UP Board 散熱片

更換散熱片的方式很單純,把上面的保護膜撕掉,直接貼在 UP Board 上即可。

UP Board 散熱片

UP Board 開發板的背面則是一片跟板子一樣大的金屬板,上面有四的螺絲孔,可以方便用螺絲固定板子。

UP Board 開發板背面

背面的金屬板除了固定板子之外,同時也是 CPU 的散熱片,金屬板突起的地方剛好就貼在 CPU 下方。

UP Board 開發板

UP Board 上面有一排 20x2 的 GPIO 排針,其排列方式跟樹莓派非常類似,可與多數的 Raspberry Pi HAT 相容。

UP Board 開發板側面

這一側左邊的是 USB 2.0 的序列埠,中間的是 DSI 顯示介面插槽,右邊的則是 CSI 相機介面插槽。

UP Board 開發板側面

這一側最左邊的白色圓紐是電源按鈕,接著是黑色圓形的電源插座與 HDMI 顯示輸出,最右邊的是一個 USB 3.0 Micro-B 的插槽。

UP Board 開發板側面

這一側則是一個 RJ-45 網路孔,加上四個 USB 2.0 的插槽。這裡所提供的乙太網路速度是 1 Gb。

UP Board 開發板側面

整體而言 UP Board 開發板的 I/O 設計與樹莓派非常相似,樹莓派能做的事情 UP Board 應該也都可以做,而且 UP Board 還內建 RTC、USB 3.0 OTG 等。另外它的儲存媒體是使用 eMMC,目前有 16GB、32GB 與 64GB 三整規格可以選擇,記憶體也是分為 1GB、2GB 與 4GB 三種大小。詳細的規格書請參考 [UP Board 的官方網站][6]。

UP Board 開發板

我記得我在大學一年級的時候,自己用的第一台個人電腦是 Intel Pentium 4 的單核心 CPU,速度只有 1.5GHz,那時候我每年的寒暑假就用我的個人電腦,自己安裝 Linux 系統、自學各種程式語言、Linux 系統等資訊技術。而到了現在這個時代,這樣一片小板子就抵過當時的四台人電腦有餘,而且價格更是低廉。

UP Board 開發板

其他角度的特寫照片。

UP Board 開發板

UP Board 開發板

這是我拿一張 Raspberry Pi 2 Model B 與 UP Board 比較的照片,UP Board 開發板的尺寸大小跟樹莓派幾乎完全相同。

UP Board 開發版(左)與樹莓派開發版(右)

在 UP Community 的網站上有提供各種 UP Board 開發板所需要的軟體、韌體、驅動程式與安裝相關的說明文件,首先我們先示範 UP Board 官方的 Ubilinux 作業系統的安裝與使用方式。

安裝 Ubilinux

Ubilinux 是一套以 Debian 為基礎所發展出來的嵌入式 Linux 系統,其開發者為 Emutex,在目前最新的 Ubilinux 3.0 發行版中,使用 Linux 4.4 版的核心,並加入各種 UP Board 所需要的驅動程式、函式庫與應用程式。

以下是在 UP Board 上安裝 Ubilinux 作業系統的步驟教學。

準備安裝用的 USB 隨身碟

以往樹莓派在安裝時只要將檔案寫進 microSD 卡,再把卡片插進樹莓派就完成了,而 UP Board 的安裝方式則完全不同,我們必須新準備一個 USB 隨身碟作為安裝媒體,將安裝用的 iso 映像檔寫進 USB 隨身碟之後,再把 USB 隨身碟插進 UP Board 上,然後再進行一般的 Linux 安裝程序。

安裝媒體除了使用 USB 隨身碟之外,亦可選擇記憶卡搭配 USB 介面的讀卡機來使用,不過不管用什麼樣的方式,一定要使用具備 UEFI 開機能力的 USB 裝置才能正常安裝。

首先從 UP Community 的網站上下載 Ubilinux 3.0 的 iso 映像檔,其大小大約是 705 MB 左右。

接著就要將 iso 映像檔寫入 USB 隨身碟中,由於 Ubilinux 3.0 的 iso 映像檔只有 705 MB,所以只要拿一個 1GB 以上的 USB 隨身碟即可,不需要太大。

基本上不管在哪一種系統中都可以製作 UP Board 安裝用的 USB 隨身碟,只不過操作過程有些小差異,但大原則都是一樣的,以下是在 Windows、Linux 與 Mac OS X 中的操作說明。

在製作安裝 Ubilinux 的 USB 隨身碟時,會將 USB 隨身碟中的資料完全刪除,製作前請先確認 USB 隨身碟中沒有任何重要資料。

Windows

在 Windows 系統上可以使用 Rufus 這個小工具來將 Ubilinux 的 iso 映像檔寫入 USB 隨身碟。

Step 1

首先從它的官方網站上下載最新版的 Rufus 並執行之,接著選擇要使用的 USB 隨身碟,然後將「資料分割配置及系統類型」調整為「MBR 可相容 BIOS 和 UEFI 之資料分割配置」。最後點選下方光碟機的圖示,選擇剛剛下載的 iso 映像檔。

Rufus 製作安裝 USB 隨身碟

至於其他的選項,就看個人需求自行調整。設定完成後,按下「執行」按鈕。

Step 2

第一次使用時,Rufus 需要下載一些額外的擴充檔案,選擇「是」讓它自動下載。

下載擴充檔案

Step 3

寫入模式請選擇「以 DD 映像模式寫入」。

以 DD 映像模式寫入

Step 4

以 DD 映像模式寫入,確定沒問題的話,就按下「確定」。

確認寫入磁碟

Step 5

等待映像檔寫入。

等待映像檔寫入

Step 6

映像檔寫入完成,點選「關閉」。

映像檔寫入完成

最後將 USB 隨身碟拔起來,就可以準備在 UP Board 上安裝 Ubilinux 了。

Linux

若在 Linux 系統中要製作安裝 Ubilinux 用的 USB 隨身碟,首先把 USB 隨身碟插入電腦中,接著確認 USB 隨身碟的磁碟代號:

lsblk
NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0 465.8G  0 disk
├─sda1   8:1    0   400M  0 part
├─sda2   8:2    0   300M  0 part /boot/efi
├─sda3   8:3    0   128M  0 part
├─sda4   8:4    0   200G  0 part
├─sda5   8:5    0  41.2G  0 part
├─sda6   8:6    0  28.4G  0 part
├─sda7   8:7    0   683M  0 part [SWAP]
└─sda8   8:8    0 194.7G  0 part /
sdc      8:32   1   7.6G  0 disk
└─sdc1   8:33   1   7.6G  0 part /media/gtwang/217D-A3AA
loop0    7:0    0  72.5M  0 loop /snap/ubuntu-core/216
loop1    7:1    0  64.8M  0 loop /snap/ubuntu-core/122
loop2    7:2    0    39M  0 loop /snap/hello-world-desktop/x1
loop3    7:3    0  74.3M  0 loop /snap/ubuntu-core/352

這裡可以依據磁碟的大小來判斷那一個是 USB 隨身碟,如果要更詳細的資訊,可以改用 parted

sudo parted -l
型號:ATA TOSHIBA MQ01ACF0 (scsi)
磁碟 /dev/sda:500GB
磁區大小 (邏輯/物理):512B/4096B
分割區:gpt
磁碟旗標:

編號  起始點  結束點  大小    檔案系統        名稱                          旗標
 1    1049kB  420MB   419MB   ntfs            Basic data partition          隱藏分割區, diag
 2    420MB   735MB   315MB   fat32           EFI system partition          啟動, esp
 3    735MB   869MB   134MB                   Microsoft reserved partition  msftres
 4    869MB   216GB   215GB   ntfs            Basic data partition          msftdata
 5    216GB   260GB   44.3GB  ntfs            Basic data partition          msftdata
 8    260GB   469GB   209GB   ext4
 7    469GB   470GB   716MB   linux-swap(v1)
 6    470GB   500GB   30.5GB  ntfs            Basic data partition          隱藏分割區, diag

型號:JetFlash Transcend 8GB (scsi)
磁碟 /dev/sdc:8103MB
磁區大小 (邏輯/物理):512B/512B
分割區:msdos
磁碟旗標:

編號  起始點  結束點  大小    類型     檔案系統  旗標
 1    1049kB  8103MB  8102MB  primary  fat32

parted 的輸出更為詳細,連磁碟的型號都有,很明顯的 /dev/sdc 就是 JetFlash Transcend 8GB 這個隨身碟。

另外也可以使用 fdisk

sudo fdisk -l

不管使用那一種方式,只要能確定 USB 隨身碟的代號即可。

接著將 USB 隨身碟卸載(unmount),可以直接在視窗介面中點選卸載的按鈕:

ubuntu-umount-usb-drive-1

或是使用指令的方式卸載:

df -h
udev            3.9G     0  3.9G    0% /dev
tmpfs           788M  9.9M  779M    2% /run
/dev/sda8       192G  132G   51G   73% /
tmpfs           3.9G  117M  3.8G    3% /dev/shm
tmpfs           5.0M  4.0K  5.0M    1% /run/lock
tmpfs           3.9G     0  3.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/loop1       65M   65M     0  100% /snap/ubuntu-core/122
/dev/loop2       39M   39M     0  100% /snap/hello-world-desktop/x1
/dev/loop0       73M   73M     0  100% /snap/ubuntu-core/216
/dev/sda2       296M   43M  254M   15% /boot/efi
cgmfs           100K     0  100K    0% /run/cgmanager/fs
tmpfs           788M   80K  788M    1% /run/user/1000
/dev/loop3       75M   75M     0  100% /snap/ubuntu-core/352
/dev/sdc1       7.6G  4.0K  7.6G    1% /media/gtwang/217D-A3AA
umount /media/gtwang/217D-A3AA

最後用 dd 指令將 iso 檔直接寫入 USB 隨身碟:

sudo dd if=/path/to/ubilinux-3.0.iso of=/dev/sdc

這裡的 if 參數是指定 iso 檔的路徑,而 of 則是指定 USB 隨身碟的磁碟代號。等待 dd 指令執行完畢,就完成 USB 隨身碟的製作了,隨後將 USB 隨身碟拔下後,即可以進行後續的 Ubilinux 安裝動作。

Mac OS X

若是在 Mac OS X 中,也是仿照 Linux 上的方式使用 dd 指令寫入。插入 USB 隨身碟之後列出所有的磁碟,確認 USB 隨身碟的編號:

diskutil list

輸出會類似這樣:

/dev/disk0 (internal, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                        *1.0 TB     disk0
   1:                        EFI EFI                     209.7 MB   disk0s1
   2:                  Apple_HFS Macintosh HD            999.3 GB   disk0s2
   3:                 Apple_Boot Recovery HD             650.0 MB   disk0s3
/dev/disk1 (external, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:     FDisk_partition_scheme                        *8.1 GB     disk1
   1:                 DOS_FAT_32 TS8G                    7.5 GB     disk1s1
   2:                 Linux_Swap                         600.8 MB   disk1s5

我們可以依據磁碟容量來判斷 USB 隨身碟是哪一個,以這個例子而言我是插入一個 8GB 的隨身碟,所以很顯然是 /dev/disk1,接著卸載 USB 隨身碟:

diskutil unmountDisk /dev/disk1

然後使用 dd 將 iso 映像檔寫入隨身碟中:

sudo dd if=ubilinux-3.0.iso of=/dev/rdisk1 bs=1m

這裡我們使用 /dev/rdisk1 這個設備檔,其作用與 /dev/disk1 相同,只是效率會比較好,如果上面這個指令有問題,可以改用:

sudo dd if=ubilinux-3.0.iso of=/dev/disk1 bs=1m

寫入完成後,應該會有類似這樣的輸出:

705+0 records in
705+0 records out
739246080 bytes transferred in 65.885036 secs (11220242 bytes/sec)

若沒有什麼錯誤訊息,就可以將 USB 隨身碟拔起來,插進 UP Board 開始安裝了。

準備好 Ubilinux 的安裝 USB 隨身碟之後,就可以開始將 Ubilinux 安裝至 UP Board 開發板上了,由於 Ubilinux 是以 Debian Linux 為基礎所發展出來的,所以安裝的流程跟 Debian Linux 幾乎相同。

將 Ubilinux 安裝至 UP Board

Step 1

將安裝用的 USB 隨身碟插入 UP Board,接上螢幕、鍵盤、滑鼠,如果想要在安裝時順便從網路上抓取最新的更新套件,就將網路線接上。

將所有的設備接好之後,最後再插上電源,UP Board 類似樹莓派,電源一接上就會直接開機。

UP Board 連接週邊設備

Step 2

UP Board 開機時會出現一個 UP logo,這時候可以使用滑鼠選擇螢幕右上方的選單,進入開機選單(或是按下 F7 亦可)。第一次安裝時,在這裡不需要按任何按鍵,它會自動使用 USB 隨身碟開機。

UP Board 開機 Logo

Step 3

使用 USB 隨身碟開機之後,會進入 GRUB 的開機選單,選擇「Install」進行安裝。

GRUB 開機選單

Step 4

選擇語言,這裡我選擇繁體中文作為示範。

選擇語言

Step 5

選擇地理位置。

選擇地理位置

Step 6

設定鍵盤,通常使用預設值即可。

設定鍵盤

Step 7

安裝前會自動以 DHCP 取得 IP 位置上網,若自己的網路環境沒有 DHCP 伺服器,也可以自行使用手動的方式設定網路,或是以不連接網路的離線方式安裝亦可。

以 DHCP 取得 IP 位址

Step 8

設定主機名稱,也就是幫 UP Board 取一個名字。

設定主機名稱

Step 9

設定網域名稱。

設定網域名稱

Step 10

輸入使用者名稱。

輸入使用者名稱

Step 11

輸入使用者帳號。

輸入使用者帳號

Step 12

輸入使用者密碼。

輸入使用者密碼

Step 13

確認使用者密碼。

確認使用者密碼

Step 14

進行磁碟格式化。

進行磁碟格式化

Step 15

等待系統安裝。

等待系統安裝

Step 16

選擇鏡像站的國家。

選擇鏡像站國家

Step 17

選擇鏡像站。

選擇鏡像站

Step 18

設定 HTTP 代理伺服器,沒有使用代理伺服器的話,留空白即可。

設定 HTTP 代理伺服器

Step 19

更新系統套件。

更新系統套件

Step 20

安裝完成並重新開機後,就會看到新的 GRUB 開機選單。選擇第一個 Ubilinux GNU/Linux。

GRUB 開機選單

Step 21

如果安裝時選擇繁體中文,由於預設的狀況下沒有安裝中文字型,中文字的顯示會有些問題,不過不影響登入。

登入畫面

Step 22

輸入帳號與密碼登入。

登入

Step 23

這是預設的 Ubilinux 的桌面。

Ubilinux 桌面

在桌面左下角的選單中,打開終端機,安裝一下中文字體:

sudo apt-get install fonts-arphic-uming

安裝完成後,登出桌面環境。

Step 24

在安裝完中文字型後,中文顯示就正常了,這是修正完成後的 Ubilinux 登入畫面。

install-ubilinux-on-up-board-20160907-23

這是安裝完成的 Ubilinux 桌面環境,由於 UP Board 的 CPU 是 Intel Quad Core Atom X5-8350,速度最高可達 1.92 GHz,所以桌面環境在使用上相當流暢。

install-ubilinux-on-up-board-20160907-31

以上就是 Ubilinux 在 UP Board 上的安裝流程。

這裡補充一下 UP Board 的開機選單畫面,如果在一開始開機 UP logo 出現時,按下 F7 即可進入這個畫面,這裡可以選擇開機的磁碟,如果要重新安裝系統時,就會需要從這裡選擇以 USB 隨身碟開機。

UP Board 開機選單

若選擇「Enter Setup」即可進入 BIOS 選單,密碼的話預設是空白,直接按 Enter 鍵即可。

UP Board Setup 密碼

在 BIOS 的各個選單中,可以查詢各種硬體資訊。

Aptio Setup Utility

這些是 CPU 的資訊。

Aptio Setup Utility

南橋晶片資訊。

Aptio Setup Utility

接著將介紹 Windows 的安裝步驟,請繼續閱讀下一頁。

安裝 Windows 10

由於 UP Board 是使用 Intel Atom 的處理器,所以可以直接安裝一般的 Windows 系統,整個安裝與使用過程跟一般 PC 完全相同,以下我示範在 UP Board 上安裝 Windows 10 的步驟。

準備安裝用的 USB 隨身碟

Windows 10 的作業系統現在都可以直接從微軟的官方網站下載,除了傳統的 iso 檔之外,官方還有提供製作 USB 安裝隨身碟的工具。以下我示範 USB 隨身碟的方式。

Step 1

準備一個 4GB 以上的隨身碟,然後開啟微軟 Windows 10 的下載網頁,點選「立即下載工具」,並執行之。

create-bootable-usb-drive-windows-10-20160910-01

Step 2

授權條款,點選「接受」。

授權條款

Step 3

選擇第二個「為另一部電腦建立安裝媒體」。

建立安裝媒體

Step 4

選取語言、架構與版本,請選擇 64 位元的 Windows 10,語言則看自己的喜好。

選取語言、架構與版本

Step 5

選擇要使用的媒體,這裡我們「USB 快閃磁碟機」(也就是 USB 隨身碟)。

選擇媒體

Step 6

選擇 USB 快閃磁碟機,也就是選擇要使用的 USB 隨身碟。

選擇 USB 快閃磁碟機

如果您同時在電腦上插入多個 USB 隨身碟,請小心選取,若選擇錯誤可能會造成 USB 隨身碟的資料損毀。建議將沒用的 USB 隨身碟都先拔起來比較保險。

Step 7

等待下載 Windows 10 與製作 USB 安裝隨身碟。

create-bootable-usb-drive-windows-10-20160910-07

等這個製作過程完成後,就完成 Windows 10 的 USB 安裝隨身碟的製作了,接下來就把這個 USB 隨身碟拔下來,插入 UP Board 準備安裝 Windows 10。

Step 8

把安裝 Windows 10 用的隨身碟插入 UP Board,並連接螢幕、鍵盤、滑鼠與網路線,開機之後選擇 USB 隨身碟開機,接著就會進入一般的 Windows 10 安裝流程。首先選擇語言與輸入法。

安裝 Windows 10

Step 9

開始安裝 Windows 10,整個安裝過程跟一般電腦沒兩樣。

安裝 Windows 10

Step 10

輸入 Windows 10 序號。

輸入 Windows 10 序號

Step 11

選擇要安裝的 Windows 10 版本,這裡我選擇專業版的 Windows 10。

選擇 Windows 10 版本

Step 12

軟體授權條款,點選「我接受授權條款」,並點選「下一步」。

Windows 10 軟體授權條款

Step 13

選擇安裝類型,這裡我選擇自訂,安裝一個全新的 Windows 10 環境。

選擇安裝類型

Step 14

分割磁碟區,這個就按照自己的需求分割。

分割磁碟區

Step 15

等待 Windows 10 安裝。

等待 Windows 10 安裝

Step 16

安裝完成後,重新開機。

安裝完成

Step 17

重新開機後,會進入 Windows 10 初始設定畫面,按照畫面指示逐步設定即可。

Windows 10 初始設定畫面

Step 18

設定完成後,就可以開始在 UP Board 開發版上使用 Windows 10 了。

install-windows-10-on-up-board-20160910-11

我的這一片 UP Board 的 eMMC 空間大小是 32GB,安裝完基本的 Windows 10 系統之後,還剩餘 17GB 左右,看起來空間還很充裕。

磁碟空間

這是檢視電腦基本資訊的畫面。

Windows 10 電腦基本資訊

剛安裝好的系統,在裝置管理員中會有一些無法辨識的裝置,接下來要安裝一下驅動程式。

裝置管理員

從 UP Community 網站上下載 Windows 10 用的驅動程式。

UP Community 網站

將下載下來的驅動程式依序安裝起來。

安裝驅動程式

安裝的過程都很單純,只要找到名稱為 setup 的執行檔,執行後逐步安裝即可,跟一般電腦完全一樣。

安裝驅動程式

安裝完 MS WINDOWS 10 64BIT DRIVERS PACKAGE 的驅動程式之後,一般普通的硬體看起來都可以正常使用,但還有一些無法辨識的裝置,應該是比較低階的硬體,這些就等以後有機會再測試了。

這裡我使用 Speccy 這個小工具來查詢一些比較詳細的硬體資訊。

Speccy 硬體資訊工具

CPU 資訊。

CPU 資訊

記憶體資訊。

記憶體資訊

主機板資訊。

主機板資訊

顯示卡資訊。

顯示卡資訊

儲存媒體資訊。

儲存媒體資訊

UP Board 安裝完 Windows 10 之後,我感覺操作起來還算順暢,這種速度對於一般的上網與文書處理而言,應該都很足夠了。

補上一張幕後花絮照,這篇開箱文寫的實在好長,拍攝的過程還滿花時間的,還好該有的設備我都有,那隻桌上型腳架快門線是重點,架好之後一邊安裝一邊拍。

幕後花絮

最後特別感謝 UP Board 官方提供本站測試用的硬體設備,有興趣者可至 UP Shop 購買,或直接聯絡研揚科技

參考資料