【レビュー】Khadas VIM4：ちょっと高いけどほぼ文句なしのハイパフォーマンスSBC

日本はSBC市場が小さく、技適を取得するSBCは「Raspberry Pi」シリーズやASUS「Tinker Board」シリーズなど一部の製品にとどまっています。

そんな日本のSBC事情の中、Khadas「VIM4」は発売前から技適を取得し、日本を含めて世界同時発売を行いました。
前述の「Raspberry Pi」シリーズですら世界発売後に技適取得手続きを開始、日本での発売は数か月遅れなので、これは非常に珍しいことといえます。

世界同時発売！ Khadas「VIM4」はM.2 NVMeやWi-fi 6など盛り込みまくったSBC

gadgetrip.jp

2022.05.10

そんな「VIM4」を購入しましたので、見ていきましょう。

※8月13日追記：8月20日までAmazonでの購入で拡張ボードプレゼントキャンペーンを開催しています。

Khadas VIM4

■ Khadas VIM4
CPU	Amlogic A311D2
メモリ	8GB LPDDR4X-2016
ストレージ	32GB eMMC
インターフェース	USB Type-C(2.0)×1 USB 3.0×1 USB 2.0×1 HDMI HDMI-IN 1GbE 有線LAN microSDXC
wi-fi	802.11ax+BT5.1
サイズ	82×58×11.5mm

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ボードについて

「VIM4」は82×58mmという「Raspberry Pi」(85×56mm)と同程度のサイズにこれでもかと詰め込んでいます。

さらに長辺にインターフェースを配置することで2段の端子をなくしています。
高さのあるLANポートはボードに埋め込むような形にすることで、ファン搭載状態でも13.4mmという薄さを実現しています。

ちなみにHDMIキャプチャを使うことでモバイルディスプレイ不要でセットアップが行えるうえ、スクリーンショットがめちゃ楽という裏技があったり。

HDMI キャプチャーボード 超小型 USB2.0対応 1080p30Hz UVC(USB Video Class)規格準拠 日本語対応取説

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注意事項

「VIM4」はUSB PD給電で、市販のUSB PD充電器が使えますが、充電器は単ポートか、あるいは専用にするようにしましょう。

マルチポート充電器は仕組み上、追加のデバイスを接続したり外したりすると、

1.いったん給電を停止する
2.接続されているデバイスを確認し、電力の割り振りを決める
3.新しい割り振りに従って給電を再開する

という流れにより、1秒未満ですが給電が停止し、「VIM4」の電源が落ちます。

OOWOW

「VIM4」ではOOWOWと呼ばれる、OSインストール用のソフトウェアが組み込まれています。
詳細は後述しますが、Wi-fiあるいは有線LANでネットワークに接続することで、OSイメージのダウンロードからインストールまでGUIで行うことができ、microSDやUSBメモリを用意する必要がありません。

感覚的にはWindowsのセットアップに近いレベルまで落とし込めていて導入がめちゃくちゃスムーズです。

なお、Androidはパスなし、Ubuntuは khadas/khadas です。

OSインストール後はファンクション＋電源でOOWOWを起動できます。

起動ロゴの下に「OOWOW」と書かれていれば、OOWOWの起動に成功しています。

また、あれやこれやはドキュメントとしてきっちりまとめられています。

https://docs.khadas.com/linux/vim4/index.html

docs.khadas.com

他にはないシステムなので、ちょっと詳しく見ていきましょう。
とはいえ、メニュー全部を掲載すると長くなるので、主要部分だけですが。

起動後最初の画面です。
この時点ではWi-fiもつながっていません。

メインメニュー。
単なるOSインストーラというわけではなく、総合的な管理ソフトだったようです。

ネットワークメニュー。

Wi-fiを接続します。

接続が完了すると、上部に接続した旨が表示されます。
インストールウィザードに進むと、選択可能なOS一覧が表示されます。

レビュー時点ではAndroid 11、Ubuntu 20.04、Ubuntu 22.04が選択できます。

OSイメージの詳細。

OSイメージのダウンロード中。
イメージファイルはメモリ上に置かれるので、リセットがかかるとダウンロードは1からやり直しとなります。

がじぇっとりっぷはこの時、上の注意事項で書いたことをやらかし、ダウンロードのやり直しとなりました。

OSイメージの書き込み中。
下のインジケーターは割と適当で、端まで行ったら完了かと思いきや、2週目に突入するという。

インストールが完了しました。
再起動するとインストールしたシステムが起動します。

Android

Androidは素に近い感じです。背景画像はOmniROMと同じものですが、これが標準なのかな？

アイコンが少ないせいかなんとなく違和感というか、タッチ対応ディスプレイを使わないとめちゃくちゃ操作しづらいです。

ドラッグ操作はマウスでもできます。
メニューを見てようやく「あぁAndroidだなぁ」と納得。

なお、OOWOWとはシステムが違うので、Wi-fiの場合は改めて設定が必要です。

設定画面。
独自項目として「Khadas Settings」というものがあります。

「Khadas Settings」はHDMI-INやファンコントロールなど、スマホだと存在しない項目に対応した設定群でした。
ちなみにファンは3段階＋自動+オフで設定できます。

デバイス情報ではデバイス名がきちんと「VIM4」に。
Androidバージョンは11でした。

アプリ一覧。
余計なものはあまり入っていません。

GMS(Google Mobile Service、Google PlayなどのGoogle純正アプリ群)は入っておらず、アプリストアとして「aptoideTV」なるアプリが入っています。

2022年8月15日追記：コメントをいただきまして、2207版には入っていないようです。また、ブラウザからのアプリ連携がうまくいかないとのことです。

Ubuntu

Ubuntuは普通にノートなどのx86 CPUにインストールしたものと変わりません。

2022年8月15日追記：コメントをいただきまして、カーネルオプションの選定がよくないようで、UFWがまともに動作しないとのことです。

アプリは最低限+Libre Officeくらいの感じ。
権利関係なのか、ブラウザが入っていないので、そこだけ追加でインストールが必要になります。

khadas@Khadas:~$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 22.04 LTS
Release:    22.04
Codename:   jammy

khadas@Khadas:~$ uname -a
Linux Khadas 5.4.125 #1.1 SMP PREEMPT Thu Jul 21 17:05:37 CST 2022 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux

Ubuntu22.04だとカーネルは5.4.125でした。

khadas@Khadas:~$ lscpu
Architecture:           aarch64
  CPU op-mode(s):       32-bit, 64-bit
  Byte Order:           Little Endian
CPU(s):                 8
  On-line CPU(s) list:  0-7
Vendor ID:              ARM
  Model name:           Cortex-A73
    Model:              2
    Thread(s) per core: 1
    Core(s) per socket: 4
    Socket(s):          1
    Stepping:           r0p2
    CPU max MHz:        2208.0000
    CPU min MHz:        500.0000
    BogoMIPS:           48.00
    Flags:              fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 cpuid
  Model name:           Cortex-A53
    Model:              4
    Thread(s) per core: 1
    Core(s) per socket: 4
    Socket(s):          1
    Stepping:           r0p4
    CPU max MHz:        2016.0000
    CPU min MHz:        500.0000
    BogoMIPS:           48.00
    Flags:              fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 cpuid
Vulnerabilities:        
  Itlb multihit:        Not affected
  L1tf:                 Not affected
  Mds:                  Not affected
  Meltdown:             Not affected
  Spec store bypass:    Vulnerable
  Spectre v1:           Mitigation; __user pointer sanitization
  Spectre v2:           Mitigation; Branch predictor hardening, BHB
  Srbds:                Not affected
  Tsx async abort:      Not affected
khadas@Khadas:~$ 

CPU情報を見るとCortex-A73×4＋Cortex-A53×4であることが確認できますが、CPUの型番などは出ませんでした。

ベンチマーク

「VIM4」のGeekBench5スコアは1565。これはプラットフォームやベースOSは違いますがCeleron J4125と同程度のスコアです。

PassMarkスコアも総合28万、グラフィック8.5万と結構高く、タブレットに多いUNISOC T618(総合21万、グラフィック4万)を軽く上回っています。
PCMarkも7257と高いスコアです。

その他のベンチマークは以下。
比較として「Raspberry Pi 4」及びRockchip RK3399搭載の「NanoPC-T4」、参考としてタブレットからXiaomi「Pad 5」とTECLAST「M40SE」のスコアを併記しています。

「Raspberry Pi 4」は非公式のLineageOSでの測定で、ところどころ最適化されていないところが見受けられるので、あくまで参考程度です。

性能面ではCPU(計算処理)はRK3399の2倍、グラフィックは3～4倍程度となるようです。
正直、SBCにここまで必要か？と聞かれると答えにくいわけですが、早いに越したことはありません。

ストレージ

ストレージは内蔵eMMCへの書き込みが65MB/s、microSDへの書き込みが32MB/sでした。
読み込みはメモリの方が先に来たようで、あてになりません。

UnixBench

UbuntuではLinux系定番のUnixBenchを実行。
上の一覧表にも記載していますが、シングルスレッドでは508.2、マルチスレッドでは2033.5でした。

-----------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Thu Jul 21 2022 18:17:17 - 18:45:25
8 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables       20011862.4 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                     3780.0 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput                               1532.3 lps   (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks        165105.8 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           44842.7 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        498400.7 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              275762.8 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  57996.3 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                               3930.1 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                   4686.1 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                   1831.5 lpm   (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead                         323057.5 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0   20011862.4   1714.8
Double-Precision Whetstone                       55.0       3780.0    687.3
Execl Throughput                                 43.0       1532.3    356.3
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0     165105.8    416.9
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      44842.7    271.0
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     498400.7    859.3
Pipe Throughput                               12440.0     275762.8    221.7
Pipe-based Context Switching                   4000.0      57996.3    145.0
Process Creation                                126.0       3930.1    311.9
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4       4686.1   1105.2
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0       1831.5   3052.4
System Call Overhead                          15000.0     323057.5    215.4
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                         508.2

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Thu Jul 21 2022 18:45:25 - 19:13:41
8 CPUs in system; running 8 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables      124379349.8 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                    26211.4 MWIPS (9.9 s, 7 samples)
Execl Throughput                               8619.0 lps   (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks        292376.0 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           78715.8 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        924377.9 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                             2353776.6 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                 360412.1 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                              20049.1 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                  17636.2 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                   2393.7 lpm   (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead                        2923800.0 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0  124379349.8  10658.0
Double-Precision Whetstone                       55.0      26211.4   4765.7
Execl Throughput                                 43.0       8619.0   2004.4
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0     292376.0    738.3
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      78715.8    475.6
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     924377.9   1593.8
Pipe Throughput                               12440.0    2353776.6   1892.1
Pipe-based Context Switching                   4000.0     360412.1    901.0
Process Creation                                126.0      20049.1   1591.2
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4      17636.2   4159.5
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0       2393.7   3989.5
System Call Overhead                          15000.0    2923800.0   1949.2
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                        2033.5

消費電力

消費電力についても測定してみました。

フルロードはAndroidでは3DMark WildLife Stress Test、Ubuntuでは以下のコマンド実行中で測定しています。

$ stress --cpu 8 --timeout 90s

◆Android

アイドル：4.8W
フルロード：8.1W

◆Ubuntu

アイドル：3.8W
フルロード：8.4W

何というか、思ったより軽いですね。まさか10Wにも届かないとは。

騒音について

ファンはデフォルトではスマートモード、つまり負荷に応じて回転数が変わります。
感覚的には20～30％程度の負荷であれば無回転、50％だと30秒回って1分止まる、100％でようやく常時回転くらいの印象です。

ファンは薄型かつ小型なので音の周波数は高めで、少し離れた位置で聞くと、ガススプレーの噴射音のような音です。

外観

箱のサイズは92×68×22mm。アクセサリーでも入っているのかな？ってくらいの大きさです。

箱には開けやすいように「ベロ」付き。
こういうちょっとした配慮はうれしいですね。

パッケージ内容です。
本体、アンテナ、ユーザーマニュアルで、余計なものは入っていません。

マニュアルはペライチで、インターフェースについての説明など。

裏側。
アンテナの対応はここしか載っていません。

「Raspberry Pi 4」と「NanoPC-T4」と並べたところ。
クレカサイズの「Raspberry Pi 4」より少し小さく、インターフェース位置も全く違っていて、いわゆるラズパイクローンとは全く別物ですね。

ボード全体。

インターフェースはこんな感じ。
USBは左が2.0、右が3.0です。
HDMIの裏側にはmicroSDスロットがあります。

microSDはちょっとはみ出します。
他のポートも出っ張っているので、はみ出していても邪魔にはなりません。

反対サイドにはGPIOピンとmicroHDMI-IN。

サイドにはボタンが三つ。
奥から電源、ファンクション、リセットですが、特にシルクもないのでマニュアルを見ないと判別できません。

裏面にはM.2スロット。

NVMe対応であることが分かります。

ファンを外すとSoCに熱伝導シートが貼られていました。

拡張ボード

裏面のM.2スロットは外向きです。

なので、そのままSSDを挿入するとこんな感じに。

固定されていないのでめっちゃ斜めです。

これを何とかするのがこの拡張ボード。
手前がM.2 SSD用、奥が4G/LTEモジュール用で、microSIMスロットも用意されています。

こんな感じにM.2スロットを拡張します。

サイズが大きいので本体からはみ出すという。

そして大問題。
拡張ボードにはM.2用のねじ2本と、ボード固定用のねじ4本が同梱されていますが…

このねじ、ファンなしが前提の長さなんですよね…
ホールは同じところを使うので、ファンか拡張ボードか、どちらかしか固定できません。

長いねじも欲しかった…

まとめ

「VIM4」は国内ではAmazonにKhadas公式が出店していて、価格は28,000円、ファン内蔵ヒートシンク同梱モデルが32,000円です。
SBCとしては高額な部類になりますが、同程度の性能のタブレットと同じ程度の値段と考えると、極端に高いわけではありませんし、ドル建てだと219.9ドル(29,200円)なのでむしろ世界的には安価だったりします。

一時期のApple製品みたいな状況というわけですね。

OSインストールのハードルも低いですし、動作もサクサク。
メモリも8GBあるので、Ubuntuを入れれば安価なサーバー代わりにもなります。
…いや、ミニPCの方が安いっちゃ安いんですけど。

まぁ何にせよ、価格以外は初心者から玄人まで万人に受け入れられやすいSBCと言えそうです。

関連リンク

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↑「VIM4」について記事を書かせていただきました

VIM4 マニュアル：Khadas

付録：上では掲載しなかったベンチマーク結果画像