[測試] DFI GHF51 1.8吋AMD Ryzen SBC動手玩

狼窩好讀版：
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/69537370

專門研發工業解決方案的DFI友通，於近日發表一款搭載高效能AMD Ryzen R系列嵌入式
SoC的1.8吋工業級主機板GHF51，採用業界標準Femto-ITX，尺寸大小為84x55mm，與標準版Raspberry Pi(樹莓派)的85.6x56.5mm十分相近，有如工業電腦版Raspberry Pi(工業Pi，Industrial Pi)，公規設計有助於開發設備時使用統一的鎖點與預留空間

GHF51專為工業應用量身打造，突破超小型工業級SBC處理性能極限，在Pi大小的尺寸內塞入2核心4線程的Ryzen CPU加上3CU的Vega 3 GPU，具備4K硬體編碼/解碼能力(H.265
10bits解碼/8bits編碼；H.264解碼/編碼；VP9 10bits解碼)，提供前所未見的卓越整合運算效能，電源輸入採用工業電腦常見的2端點連接器(2 Pin Terminal Block)，只需要單一12V電源輸入即可運作，超低功耗和無風扇散熱設計，在寬溫度範圍下可長時間持續穩定運作，大幅提升可信賴性

GHF51採用貨真價實的原生x86指令集架構，可執行標準x86 Windows、Ubuntu及Linux作業系統及應用程式(Raspberry pi與Jetson nano只能支援Linux及Windows On Arm)，對入門者或被Windows系統綑綁的開發者們極為友善，降低開發門檻同時擁有最大開發彈性，對原本採用x86架構並搭配Windows系統的嵌入式工控電腦設備，可直接使用原本的應用系統，免除因系統汰換升級造成需要重新撰寫應用系統的狀況，對於Intel NUC或Compute
Stick類型的迷你電腦，也可直接用GHF51替換

GHF51的小型化不代表犧牲擴充性，除了提供4K高畫質雙組HDMI輸出、USB3.2 Gen2
Type-C埠、Gigabit乙太網路RJ-45埠以外，還提供標準尺寸Mini PCIe插槽，可擴充行動網路及Wi-Fi無線網路。此外GHF51也具備SMBus及可連接各類感測器/周邊設備的
DIO(Digital I/O)數位I/O埠，可用來連接門禁、智慧家居等感測器。安全性也是工業級主機板所重視的，GHF51採用fTPM(Firmware based TPM)韌體型信任平台模組，可讓系統在受信任執行環境(TEE)中運作，避免工控/安控領域遭駭客入侵，是確保不受網路攻擊的手段與機制

▼DFI GHF51主機板上已經預先安裝30mm散熱片(A71 008127 010G)，隨附的配件包含二線轉DC插座(A81 004013 000G)、帶DC插頭的12V 60W電源供應器(671 106012 000G)、交流電源線(332 054034 005G)
https://i.imgur.com/GOFbV0m.jpg

▼DFI GHF51左/右側面，有UART Debug插針、RTC電池連接器、Front Panel插針、SMBus
插針、8-bit DIO插針。DC12V輸入採用2端點連接器，為工業電腦常見的特色，上面標示正負極
https://i.imgur.com/tbh8BEQ.jpg
▼DFI GHF51前/後側面，有RJ-45 LAN插座、USB-C插座、Micro HDMI-2與Micro HDMI-1。RJ-45 LAN支援GbE，USB-C支援USB3.2 Gen2，2個HDMI均支援1.4規格
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▼散熱鰭片
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▼含散熱片的尺寸為85.1x60.9x45mm
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▼含散熱片的重量為197克
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▼GHF51背面圖，左側有2顆三星K4A8G165WC-BCTD 96FBGA封裝8Gbits C-die DDR4 SDRAM
，規格支援DDR4-2666，不過在GHF51上只以DDR4-2400運作。右側RJ-45下有全尺寸Mini
PCIe插槽，可提供PCIe x1及USB2.0傳輸。Mini PCIe右側可拆式插座內有SPI 64Mbits
BIOS，右下有Nuvoton NCT7802Y硬體監控晶片
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▼GHF51正面圖，最右側有2顆三星K4A8G165WC-BCTD 96FBGA封裝8Gbits C-die DDR4
SDRAM，加上背面2顆，共4顆組成單通道64bit 4GB DDR4記憶體。最大顆的是AMD Ryzen
Embedded R1505G，R1505G左上角是IR3570B，為R1505G供電用PWM控制器。IR3570B左側
Intel WGI211AT 10/100/1000 PCIe網路控制器，因工業電腦運作環境考量，CPU雖有內建Ethernet MAC，但缺乏寬溫度範圍的外部Ethernet PHY，所以額外安裝寬溫度範圍的
Ethernet控制器，未使用AMD內建的Ethernet。左下角為SanDisk iNAND 7250
eMMC(SDINBDG4-64G)，容量為64GB，使用X2 MLC快閃記憶體，介面為eMMC 5.1 HS400，工作溫度範圍為-25~85℃
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▼AMD Ryzen Embedded R1505G with Radeon Vega 3 Graphics(YE1505C4T2OFG)屬於Zen
架構AMD Ryzen R系列嵌入式SoC(System on Chip)處理器家族，核心代號Picasso，12奈米製程，採用FP5封裝，2核心4執行緒，L2快取1MB(總和)，L3快取4MB，運作時脈2.4GHz(基本)/3.3GHz(最高)，TDP為12-25W，支援DDR4雙通道(在GHF51上只用單通道)。內建AMDRadeon Vega 3 Graphics GPU，具備3個CU，時脈1000MHz(最高)，支援4K硬體編碼/解碼，最多3個HDMI 2.0b或DP 1.4顯示介面(單顯示器最大解析度4096x2160)。高速I/O提供2個10GbE網路，8個PCIe3.0通道，4個USB3.2 Gen2，2個USB2.0，2個SATA，低速I/O提供
AZ/eMMC/eSPI/GPIO/I2C/I2S/LPC/SD/SMBus/SPI/UART
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▼去除散熱片的GHF51
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▼隨附的帶DC插頭12V 60W電源供應器(671 106012 000G)
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▼DC插頭尺寸為內徑2.5mm外徑5.5mm，手轉固定螺帽上有防滑壓花處理
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▼二線轉DC插座(A81 004013 000G)，固定螺牙上有螺帽，可將DC插座固定在機殼上，從
DC插座處接出一條黃線與一條黑線，插座焊接點處與線路均包覆熱縮套管，黃線為正極，黑線為負極，黃/黑線前端已經預先剝皮並上錫
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▼安裝時將黃線前端導體插入12V輸入2端點連接器的(+)極，黑線前端導體插入(-)極，並確認連接器螺絲有鎖緊
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▼當DC插頭插到底後，用手旋緊插頭上的手轉固定螺帽，可以避免DC插頭與插座受外力拉扯而鬆脫
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▼接上電源後，電路板上有一綠色LED會點亮，同時GHF51會自行啟動(BIOS預設復電後自
動啟動)，開機顯示的POST畫面如下圖
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▼進入BIOS設定選單，主頁(Main)內容顯示主機板名稱、BIOS版本、總記憶體容量/種類
、記憶體速度、DIMM編號/容量、處理器名稱、處理器時脈、處理器ID、處理器核心數量、系統日期、系統時間
https://i.imgur.com/iWlvLxd.jpg
▼進階(Advanced)選單內有Trusted Computing、ACPI Configuration、Network Stack
Configuration、AMD CHIPSET Setting、CPU Configuration、Pc Health Status、
WatchDog Configuration、USB Configuration、CSM Configuration這些子選單
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▼Advanced→Trusted Computing可設定fTPM(韌體TPM)相關項目
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▼Advanced→ACPI Configuration可設定喚醒相關項目
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▼Advanced→Network Stack Configuration可設定Network Stack項目
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▼Advanced→AMD CHIPSET Setting可設定Ac Loss Control(電源中斷恢復後行為)，另有
GFX Configuration、SB USB Configuration兩個子選單
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▼Advanced→AMD CHIPSET Setting→GFX Configuration可設定內建顯示相關項目
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▼Advanced→AMD CHIPSET Setting→SB USB Configuration可設定SB USB相關項目
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▼Advanced→CPU Configuration可設定PSS、NX、SVM相關項目
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▼Advanced→Pc Health Status可顯示目前溫度及電壓等硬體監控資訊
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▼Advanced→WatchDog Configuration可設定看門狗(WatchDog)相關項目
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▼Advanced→USB Configuration可設定USB相關項目
https://i.imgur.com/5STW0P0.jpg
▼Advanced→CSM Configuration可設定CSM開啟/關閉
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▼Security選單，可設定密碼，另有Secure Boot子選單
https://i.imgur.com/PnbI16M.jpg
▼Security→Secure Boot可設定Secure Boot相關項目
https://i.imgur.com/5tkcrzb.jpg
▼Security→Secure Boot→Key Management可設定Secure Boot各類Key相關項目
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▼Boot選單，可設定開機組態、開機順序
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▼Save & Exit選單，可儲存更改後重新啟動、放棄更改後離開、載入預設值
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▼CPU-Z的CPU/Cache/Mainboard/Memory/SPD/Graphics資訊
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▼CPU-Z的Version 17.01.64/Version 19.01.64(Beta)/Version 19.01.64 AVX2(Beta)單核/多核Benchmark測試結果
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▼CPU-Z的Clock資訊
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▼GPU-Z資訊及感測器監控資訊
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▼Core Temp處理器時脈/負載量/核心電壓/溫度/功耗監控資訊(左)以及AIDA64溫度/電壓/電流/功耗監控資訊(右)
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▼AIDA64的快取/記憶體測試結果
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▼AIDA64的記憶體讀取、記憶體寫入、記憶體複製、記憶體延遲、CPU Queen、CPU
PhotoWorxx、CPU ZLib、CPU AES、CPU SHA3、FPU Julia、FPU Mandel、FPU SinJulia、FP32 Ray-Trace、FP64 Ray-Trace等項目的測試結果
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▼AIDA64的GPGPU測試結果
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▼CINEBENCH R20測試結果
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▼64GB SanDisk iNAND 7250 eMMC的CrystalDiskMark測試結果
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▼DXVA Checker檢測結果
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▼播放4K影片時CPU及GPU使用率情形(右下角)，因支援4K硬體解碼，所以可以看到GPU使
用率高出許多，另外安裝Bluesky即可啟動Ryzen Embedded內建Vega繪圖核心的Fluid
Motion補禎功能
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▼在Youtube上播放4K影片時，也可以看到較高的GPU使用率
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▼GHF51平常運作時的功耗紀錄，最高點約在20W-21W之間，中間低至1W左右的曲線是進入睡眠的功耗值
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▼平常運作時，無安裝風扇且無氣流對流下的紅外線熱影像圖
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▼開啟測試程式讓CPU與GPU同時滿載，功耗值會維持在20W以上，且隨著溫度增加，耗電
量也會緩慢提升，於最高峰處CPU溫度顯示85℃時，使用一個USB電風扇吹GHF51散熱片，
溫度與耗電量均開始下降，關閉測試程式後整體功耗會下降至平常待機狀態
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▼CPU與GPU同時滿載下溫度記錄圖，到達最高峰85℃前為無風扇無氣流對流運作，到達最
高峰85℃時使用一個USB電風扇吹GHF51散熱片，所以整體溫度開始下降
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▼CPU與GPU同時滿載下的紅外線熱影像圖，可以看到上圖右側的DDR4記憶體顆粒也有一定溫度
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▼USB-C埠接上USB集線器擴增USB埠數量，並且用束帶在散熱片綁上一個帶動氣流用低轉
速9公分風扇，風扇直接由12V輸入供電
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▼與原本的電視用上網與影音播放電腦配備(Micro ATX主機板/標準ATX電源供應器/2.5吋SSD)體積大小比較，可以見到DFI GHF51的精緻小巧
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結論：
需要小型、高效能系統的工業電腦應用時，DFI GHF51在效能與成本效益之間達到新的平衡，展現強大的擴充靈活性和高度的多功能性，適合工業應用開發、邊緣運算、AI視覺、數位看板和博奕遊戲等領域，輕而易舉地將AIoT和邊緣運算帶入產業中，帶來更突破性的發展

目前DFI GHF51主要採B2B銷售模式，若有興趣請洽詢
https://www.dfi.com/tw/contact/sales/

DFI GHF51產品規格：
●處理器：AMD嵌入式Ryzen R1606G/2C4T/1MB Cache/3 CU/2.6GHz(Max 3.5GHz)/12-25W
●處理器：AMD嵌入式Ryzen R1505G/2C4T/1MB Cache/3 CU/2.4GHz(Max 3.3GHz)/12-25W
●處理器：AMD嵌入式Ryzen R1305G/2C4T/3 CU/1.5GHz(Max 2.8GHz)/8-10W
●處理器：AMD嵌入式Ryzen R1102G/2C2T/3 CU/1.2GHz(Max 2.6GHz)/6W
●記憶體：4GB/8GB單通道DDR4 2400MHz
●BIOS：AMI SPI 64Mbit
●顯示：AMD Vega GPU，3個CU
●特性：支援H.265解碼/編碼，VP9解碼
●顯示器：2個Micro HDMI 1.4，最大解析度[email protected]
●儲存：16GB/32GB/64GB eMMC
●擴充槽：1個全尺寸Mini PCIe(PCIe x1/USB2.0，可選購USB3.2 Gen2/USB2.0)
●乙太網路：1個Intel I211AT(10/100/1000Mbps)或1個Intel I210IT(10/100/1000Mbps)●輸入/輸出：1個GbE(RJ-45)、1個USB3.2 Gen2 Type-C、2個Micro HDMI 1.4、1個8位元DIO、1個SMBus
●監視計時器：可設定1-62235秒時間間隔，超時自動重新啟動
●安全性：信賴平臺模組fTPM 2.0
●電源：2端點連接器輸入直流12V(±5%)
●功耗(R1505G)：典型[email protected](4.4W)，最大[email protected](20.9W)
●RTC電池：CR2032
●支援作業系統(UEFI Only)：Windows 10 IoT Enterprise 64-bit、Ubuntu、
Linux(Kernel 5.3)
●溫度：運作0~60°C，儲存-40~85°C
●濕度：運作/儲存5~90% RH
●尺寸：1.8吋SBC，84x55mm(3.31x2.17inch)

●可選型號配置：
◆GHF51-BN-46R15(770-GHF511-000G)：AMD Ryzen Embedded R1505G/4GB DDR4/64GB
eMMC/2xMicro HDMI/1xGbE LAN/1xUSB3.2 Gen2/12VDC/Fanless/0~60°C
◆GHF51-BN-46R16(770-GHF511-100G)：AMD Ryzen Embedded R1606G/4GB DDR4/64GB
eMMC/2xMicro HDMI/1xGbE LAN/1xUSB3.2 Gen2/12VDC/Fanless/0~60°C
◆GHF51-EN-46R16(770-GHF511-300G)：AMD Ryzen Embedded R1606G/4GB DDR4/64GB
eMMC/2xMicro HDMI/1xGbE LAN/1xUSB3.2 Gen2/12VDC/Fanless/-20~70°C
◆GHF51-BN-46R11(770-GHF511-400G)：AMD Ryzen Embedded R1102G/4GB DDR4/64GB
eMMC/2xMicro HDMI/1xGbE LAN/1xUSB3.2 Gen2/12VDC/Fanless/0~60°C
◆GHF51-BN-46R13(770-GHF511-500G)：AMD Ryzen Embedded R1305G/4GB DDR4/64GB
eMMC/2xMicro HDMI/1xGbE LAN/1xUSB3.2 Gen2/12VDC/Fanless/0~60°C

報告完畢，謝謝收看

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