ติดตั้ง Graphic Driver Ubuntu 18.04 บน OrangePi 4B (RK3399)

[cluangar]

  หลังจากเมามันส์กับ SBC อย่าง Raspberry Pi4 เริ่มอยากลอง SBC เจ้าอื่นๆ  จะมีเจ้าไหนCPU แรงและราคาดีกว่า Raspberry บ้างในตลาด  พบว่า OrangePi 4B ที่ติดตั้งอาวุธหนักอย่าง NPU (Neuron Processing Unit) Lightspeeur 2801S แถมด้วยติดตั้ง eMMC 16GB มากับ Board ในราคา 2600 บาท  เป็นอะไรที่น่าลองอย่างยิ่ง

[cluangar]

  หลังจากได้มาพบปัญหาแรกว่าจะใช้ OS อะไรดี Ubuntu, Debian, Armbian, Android   ประสบการณ์ที่ได้ทดสอบมีดังนี้
    1. Android ลงติด eMMC มาให้ในเครื่อง  ใช้งานไม่ถนัด  เหมาะกับฝั่ง Client มากกว่า  เพราะงานนี้หนัก cmd และ app ต่างๆเพื่อ remote แต่ android เกิดมามีจอ touchscreen ติดตัว interface หลายๆอย่างเอื้อจอแบบนี้
    2. Armbian หาอ่านตาม web เหมือนจะดีได้ kernel ใหม่ระดับ 5.x.x   ทดลองนำมาใช้  ข้อดีดึงประสิทธิภาพ GPU อย่าง Mali T860 ได้ดีมาก  เนื่องจากได้ GPU Driver ใหม่จาก Panfrost  CPU bit core ทำงานระดับ 2.0GHz  แต่พบปัญหาอย่างอื่นตามมาอีกมากมาย  เช่น ทำงานไม่เสถียร, ติดตั้งลง eMMC Boot ได้บ้างไม่ได้บ้าง, ใช้งาน Type-C Port ได้แค่เป็นแหล่ง input power เท่านั้น
    3. Ubuntu 18.04 พระเอกงานนี้ข้อดีใช้ความสามารถของ OrangePi 4B ได้เกือบหมด  ยกเว้น CPU big Core ทำงานได้แค่ 1.8GHz และ GPU Driver ไม่มี  

[cluangar]

  ถือว่าเป็นปัญหาใหญ่  เพราะจะใช้ได้แค่ run งานเท่านั้น  งาน multimedia เปิดใช้งานทีดึง CPU ทำงานหนักหมดทุก Core  จึงต้องหาทางทำให้สามารถใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพ  ข้อเสียของ Ori (OrangePi) Forum เล็ก  สู้ค่ายอื่นอย่าง RockPi, NanoPi, Odroid ไม่ได้
  ต้องทำการแสวงหา Driver จากกลุ่มผู้ใช้ CPU Rockchip RK3399 ค่ายอื่นๆ  โดยจะติดตั้ง Driver mali-t86x-rk3399-linux-4.4.y_1.0-2.deb ที่ได้จากลุ่ม NanoPi M4 https://github.com/avafinger/nanopi-m4-ubuntu-base-minimal/releases/tag/v1.2.1 โดย Driver ชุดนี้จะสามารถใช้ความสามารถ OpenCL ได้ ส่วน OpenGL  ฺBoard Ori ไม่สามารถใช้งานได้จาก Driver ชุดนี้
  มาถึง Driver ชุดที่ 2 armsoc จากค่าย Rock64 https://launchpad.net/~ayufan/+archive/ubuntu/rock64-testing-ppa/+build/15096981  xserver-xorg-video-armsoc_1.9.3ayufan6.bionic4_arm64.deb จะได้ความสามารถ OpenGL  ทำให้สามารถใช้งาน Multimedia ต่างๆได้  แต่ทั้งนี้ประสิทธิภาพของ GPU ที่ได้ยังต่ำกว่า Driver จาก Panfrost ราว 3-5 เท่า

[cluangar]

  ชุดคำสั่งติดตั้งสำคัญ  ต้องติดตั้ง lib ต่างๆให้พร้อมก่อน

sudo apt-get install libjpeg-turbo8 libjpeg8 libpng16-16 libegl1 libegl-mesa0 libpng-dev libjpeg-dev
sudo apt-get install libglu1-mesa libglapi-mesa libgles2-mesa-dev libglu1-mesa-dev libegl1-mesa-dev

  ชุดติดตั้ง driver (OpenCL)
sudo dpkg -i --force-all mali-t86x-rk3399-linux-4.4.y_1.0-2.deb

  ชุด driver libMali เมื่อติดตั้งเสร็จ  ต้องปรับค่า config ใช้งาน Driver แบบ X11 หรือ, gbm จึงจะใช้งาน xwin ได้เหมือนปรกติ  โดยการปรับค่า ผ่าน shell script /usr/rk3399libs/lib64/mali-config.sh



  อีก 1 driver สำคัญให้สามารถใช้งาน OpenGL ได้บน Xwin โดยใช้คำสั่ง

xserver-xorg-video-armsoc_1.9.3ayufan6.bionic4_arm64.deb

  ชุด driver armsoc นั้นต้องแก้ไข config /etc/X11/xrdp/xorg.conf เพิ่ม
 
load armsoc

  สร้าง file เพิ่มเติม /usr/share/X11/xorg.conf.d/20-armsoc.conf เพิ่ม

Section "Device"
        Identifier      "ARMSOC"
        Driver          "armsoc"
        Option  "DRI2"  "true"
EndSection

[cluangar]

  ถ้าทุกอย่างผ่านจะสามารถใช้ glmark2-es2 ทดสอบ  openGL ได้

[cluangar]

  แก้ไขเพิ่มเติม file /usr/share/X11/xorg.conf.d/20-armsoc.conf
Section "Device"
        Identifier      "ARMSOC"
        Driver          "armsoc"
        Option  "DRI2"  "true"
EndSection
        Section "Screen"
        Identifier   "Default Screen"
        Device       "ARMSOC"
        DefaultDepth 24
EndSection

[cluangar]

หลังจาก compile armbian สำหรับใช้งานบน OrangePi4B ผ่าน  กลับมาทดสอบ 3D บน glmark2-es2 บนความละเอียด 1920x1080 แบบปิดหน้าจอ  ได้ผลตัวเลขการทดสอบเพิ่มขึ้นแบบก้าวกระโดด เกิน 300 แต้ม  และทดสอบที่ค่า defaultแบบแสดงผลปรกติจะได้ค่าราว 500 แต้ม

[cluangar]

HeatSink ที่ติดไปพร้อมพัดลม 8000 RPM เอาไม่อยู่ต้องลด clock CPU ลงจาก 1.8GHz เหลือ 1.6GHz แทนเพื่อเพิ่มเถสียรภาพการใช้งาน

[cluangar]

เรียกพลัง gpu ของ rk3399 ได้พอตัว  เหลือแต่ความเถสียรและการดึงความสามารถทาง OpenCL ออกมาให้ใช้งานได้เติมประสิทธิภาพ

[cluangar]

คำสั่งที่ใช้ทดสอบ ดังนี้
 - ปล่อยค่า default, ปิดจอ  glmark2-es2 --off-screen  ได้ค่า 833
 - ปล่อยค่า default glmark2-es2 ได้ค่า 503
 - ตั้งค่าการแสดงผล 1920x1080 แต่ปิดจอแสดงผล glmark2-es2 -s 1920x1080 --off-screen ได้ค่า 309
 - ตั้งค่าการแสดงผล 1920x1080 glmark2-es2 -s 1920x1080 ได้ค่า 164