NanoPi Neo4 でeMMCからOSをbootする

はじめに

NanoPI NEO4はFriendlyArmが製造販売するARM SBC (Single Board Computer)です。60x45mm の小型のPCB上にLinux DeskTopに必要なものすべてと、eMMCインターフェースを含みます。
このeMMCはbootableでここに述べる方法によりmicroSD / HDD / USB Memを別につけることなく、eMMCからbootしFilesystemとしてMountし運用できます。

中文摘要

NanoPI NEO4是由FriendlyArm制造和销售的ARM SBC（单板计算机）。 包括Linux DeskTop和小型60x45mm PCB上的eMMC接口所需的一切。
该eMMC可从eMMC启动并可启动，并作为文件系统安装，无需通过此处描述的方法单独连接microSD / HDD / USB Mem。

仕様

NanoPi NEO4の仕様を記します。

• CPU: Model: Rockchip RK3399； Number of Cores: big.LITTLE, 64-bit Dual Core Cortex-A72 + Quad Core Cortex-A53；
• Frequency: Cortex-A72(up to 2.0GHz), Cortex-A53(up to 1.5GHz)
• GPU: Mali-T864 GPU，supports OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1, OpenVG1.1, OpenCL, DX11, and AFBC
• VPU 4K VP9 and 4K 10bits H265/H264 60fps decoding, Dual VOP, etc
• DDR3 RAM: 1GB DDR3-1866
• Storage: eMMC: no Onboard eMMC, but has a eMMC socket
• USB Host: USB 3.0*1: USB 3.0 Type-A ports； USB Type-C*1: Supports USB2.0 OTG and Power input； USB 2.0*2: USB 2.0 Host, one is Type-A, the other is 2.54mm header
• WiFi: 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.0 combo module Antenna Interface: Antenna*1: IPX Connector Audio input/output Port Video Input: one 4-Lane MIPI-CSI, up to 13MPix/s； Video Output: HDMI*1: HDMI 2.0a, supports 4K@60Hz，HDCP 1.4/2.
• microSD Slot: MicroSD*1 for external storage up to 128GB
• LED: Power LED(Red)*1；GPIO Controlled LED(Green)*1
• PCB Dimension: 8 Layer；60*45mm
• Power: DC 5V/3A

購入

今のところ直接通信販売で求める以外方法がないようです。本体、放熱器、eMMCは必須です。電源ケーブルと電源も持ってなければ買いましょう。16GiB / 32GiB eMMCがありますがアプリケーションの容量で決めてください。microSDは最終的に外しますがbootable eMMCを製作するのに使います。eMMCと同容量が良いです。eMMCに入っているImageをSaveしたければeMMCの容量以上のUSB Memも用意してください。

組立

荷物が届いたら破損と員数を確認します。
問題なければ、早速組みたてましょう。

1. 放熱器に同梱されているM2.5 (今回はバインド小ネジです)ビスと、青紫の伝熱シールを取り出します。
2. 伝熱シールの両面についている透明シートをはがし基板裏側のCPUに貼り付けます。
3. ネジ穴を目印に基板を放熱器に乗せネジを締めます。対角線を描く順序で締めると均等になります。
4. eMMCを取り出し、基板上のソケットに挿します。(ネジが付属してますが使いません)
5. HDMIケーブルを挿します。
6. Keyboard, MouseをUSBに挿します。

[完了]
microSDは挿しません。

First Boot

この状態のまま電源を入れてみましょう。
私の入手したものはeMMCにAndroid OSが入っていました。
普通に使えるようになります。

LinuxをmicroSDから立ち上げる

次はmicroSDからLinuxを立ててみましょう。Armbian (Ubuntu) とFriendlyArm純正Debian Bionicがありますが手順は全く同じです。
その前に、7zip と Etcherをdownloadしinstallしておいてください。

1. PCにLinux Image をdownloadします。eflasher付きのものをお願いします。
2. 7zip で圧縮されているImage fileを解凍します。img, zipはそのままで結構です。
3. PCにmicroSDカードを挿しEtcher を起動します。
4. 今解凍したFileをEtcherに指定してmicroSDに焼きます。
5. microSDを外し、Neo4に挿します。
6. 一息入れて電源を入れます。
7. ubuntuとeflasherの選択になるのでubuntuを選択します。

立ち上がりましたか？

First Login

1. Linuxが立った状態でUSBにUSB Memを挿します。
2. root passwd '1234'で入ります。
3. パスワードの変更を促すので変えます。
4. 一般ユーザーの入力になるのでユーザーとパスワードを入れます。

Android OS ImageのSave

必要に応じて行ってください。Android OSは使わない方や自力でDLしてeMMCに入れられる人はよけなくて結構です。

1. 電源を入れます。
2. eflasher/ubuntuの選択でeflasherを選択します。
3. USB MemをNeo4に挿します。USBがいっぱいならHUBを挿して増設してください。
4. eMMCをUSBに避けるオペレーションを選択してください。

eMMCにLinux Imageを入れます

1. 電源を入れます。
2. eflasher/ubuntuの選択でeflasherを選びます。
3. TFからeMMCへのStoreを選択します。

以上です。
電源を切り、microSDを抜いて電源を再投入してください。

初期イメージの復帰

復帰法は以下の通りです。

1. eflasher/ubuntuのmicroSDを挿します。
2. imageをSaveしたUSBを挿します。
3. 電源を入れます。
4. eflasher/ubuntuの選択でeflashを選択します。
5. USB memのimageをeMMCにrestareします。

結論

1. NanoPi Neo4は簡単にeMMCにLinuxを導入できます。
2. eMMCの多くはMLC NANDであり多くがTLCのmicroSDより丈夫で長持ちです。
3. eMMCは高速で高信頼性があります。

謝辞

査読くださった皆さんに感謝します。
NanoPIの部屋の皆さん、いつも「いいね」をありがとう。
FriendlyArmのみなさん、素晴らしいSBCの提供に感謝します。このレポートはFA社より無償提供されたハードウエアで実験し作成しました。