Обзор и разборка NanoKVM: как обычный компьютер может получить функции удалённого управления BMC/IPMI

Sipeed представила NanoKVM — настоящий подарок для настольных компьютеров и рабочих станций без BMC. С этим устройством легко реализуются функции удалённого управления, ранее доступные только серверам.

Введение в NanoKVM

Lichee NanoKVM — это IP-KVM продукт на базе LicheeRV Nano, унаследовавший от LicheeRV Nano минимальные габариты и мощные функциональные возможности.

NanoKVM оснащён HDMI-входом, который позволяет компьютеру распознавать устройство как монитор и захватывать изображение с экрана; USB 2.0 интерфейс подключается к основному компьютеру и может распознаваться как клавиатура, мышь, тачпад и другие HID-устройства, а также использует свободное пространство на карте памяти TF для монтирования в качестве USB-накопителя; все модели комплектуются 100 Мбит Ethernet-портом для передачи видео и управляющих сигналов по сети. Версия Full дополнительно оснащена интерфейсом управления питанием ATX (в виде разъёма USB-C), что позволяет удалённо контролировать состояние включения/выключения компьютера; под корпусом версии Full также установлен OLED-дисплей, отображающий IP-адрес устройства и статус KVM.

Для удовлетворения различных потребностей пользователей NanoKVM выпускается в двух версиях:

  • NanoKVM Lite — базовая конфигурация, подходит для пользователей с навыками самостоятельной сборки и предприятий, нуждающихся в оптовых закупках.
  • NanoKVM Full — полная конфигурация с качественным корпусом и полным комплектом аксессуаров, включая предустановленную системную карту образа, готовую к использованию сразу после включения. Рекомендуется для индивидуальных пользователей.

Официальная документация NanoKVM: https://url.zeruns.com/NanoKVM

Где купить NanoKVM: https://s.click.taobao.com/JxuH12t

Области применения

  • Управление серверами: позволяет в реальном времени отслеживать состояние сервера и управлять им;
  • Удалённый рабочий стол, включение/выключение: NanoKVM не зависит от сетевого подключения хоста или программного обеспечения системы, предоставляя функцию удалённого управления как внешнее аппаратное устройство;
  • Удалённая установка ОС: NanoKVM эмулирует USB-накопитель, позволяя монтировать образы установочных дисков и устанавливать операционные системы, а также входить в BIOS для настройки компьютера;
  • Удалённый последовательный порт (в настоящее время в тестовой версии Full не выведен на интерфейс): NanoKVM предоставляет два последовательных порта, которые можно использовать совместно с IPMI, позволяя пользователям самостоятельно расширять функциональность;
  • Другие функции будут добавлены в будущем (например, потоковая трансляция), следите за обновлениями.

Некоторые облачные провайдеры уже используют этот NanoKVM (в том числе в виде платы PCIe) для аренды физических серверов с домашними процессорами, такими как i9 или AMD R9. Например, Yuyun уже использует NanoKVM для аренды физических машин с i7-14700HX: https://blog.zeruns.com/archives/839.html

Технические характеристики

Продукт NanoKVM (Lite) NanoKVM (Full) PiKVM V4
Вычислительный модуль LicheeRV Nano(RISCV) LicheeRV Nano(RISCV) CM4 (ARM)
Разрешение 1080P @ 60fps 1080P @ 60fps 1080P @ 60fps
Кодирование видео MJPEG, H264 (в разработке) MJPEG, H264 (в разработке) MJPEG, H264
Задержка видео 90–230 мс 90–230 мс 100–230 мс
UEFI/BIOS
Эмуляция USB-клавиатуры/мыши
Эмуляция USB-накопителя
IPMI
Wake-on-LAN
Управление питанием ATX Нет, пользователь может подключить самостоятельно Плата управления IO через USB-интерфейс Плата управления IO через RJ45
OLED-дисплей Нет, можно расширить самостоятельно 128x64 0.96" белый 128x32 0.91" белый
Внешние последовательные порты 2 канала 2 канала 1 канал
Карта TF Не входит в комплект, приобретается отдельно Входит в комплект, готова к использованию Входит в комплект
Расширяемые аксессуары Нет Wi-Fi или PoE Wi-Fi/LTE
Потребляемая мощность 0.2A@5V 0.2A@5V До 2.6A@5V
Питание От USB ПК От USB ПК, также поддерживает дополнительное питание Требуется DC 5В 3А
Охлаждение Бесшумное, без вентилятора Бесшумное, без вентилятора Требуется активное охлаждение вентилятором
Габариты 23x37x15 мм (~1/30 объёма PiKVM V4) 40x36x36 мм (~1/7 объёма PiKVM V4) 120x68x44 мм

Вскрытие упаковки

Я приобрёл обе версии — Lite и Full. На фото ниже — версия Lite: маленькая прозрачная коробка, внутри NanoKVM и радиатор с термоклеем.

Верхняя сторона NanoKVM Lite

Сторона с сетевым портом

Боковая сторона

Сторона с HDMI-разъёмом

Нижняя сторона

На следующем фото — версия Full, упакованная в картонную коробку.

Нижняя часть коробки Full

После открытия коробки: на верхнем слое находятся сам NanoKVM Full и плата управления IO для интерфейса управления питанием ATX (KVM-B, один конец подключается к плате A, другой — к контактам ATX компьютера, используется для удалённого включения/выключения компьютера).

На нижнем слое — остальные аксессуары: кабель USB-A to USB-C, кабель USB-C to USB-C, набор дупонт-проводов, кнопочный пинцет (для нажатия кнопки сброса).

Боковая сторона NanoKVM с обозначением интерфейсов

Сторона с сетевым портом

Сторона с HDMI-разъёмом, на нижней стороне также установлен радиатор

Передняя и задняя стороны платы управления IO для интерфейса питания ATX (NanoKVM-B). На плате три 4-контактных чипа с маркировкой GA0Y 212G 24S40, данные не найдены, предположительно — оптопара.

Разборка и анализ

После откручивания четырёх винтов снизу NanoKVM (Full) извлекаем плату и радиатор. На радиаторе установлен теплопроводный слой, отводящий тепло от процессора.

NanoKVM построен на основе модуля Sipeed LicheeRV Nano. Процессор — SG2002 от компании Sophgo, оснащённый процессором SG2002: большой ядро 1 ГГц 【RISC-V C906 / ARM A53 на выбор】 + малое ядро 700 МГц RISC-V C906, 256 МБ DDR3 памяти, встроенный NPU 1 Топс; на плате имеются богатые интерфейсы: MIPI-CSI, MIPI-DSI, SDIO, ETH, USB, SPI, UART, I2C и др.

Версия Full поставляется с 32 ГБ картой памяти Toshiba (Kioxia); версия Lite не включает карту TF, её нужно покупать отдельно и прошивать систему самостоятельно.

Скачать системный образ прошивки версии NanoKVM_1.3.0: https://url.zeruns.com/NanoKVM_1_3_0

Передняя сторона версии Full: установлен OLED-экран 0.96 дюйма, а также кнопки RST и PWR (для управления интерфейсом питания ATX — перезагрузка и включение/выключение).

Сторона с HDMI-разъёмом (Full)

Разборка маленькой платы OLED-экрана и HDMI-интерфейса

Под ней виден чип с маркировкой T7003C — это микросхема управления питанием, трёхканальный понижающий преобразователь PMU 1.5 А, 1.5 МГц.

Чип на обратной стороне HDMI-платы: в версии Full — LT6911C, в версии Lite — LT6911UXC.

LT6911C и LT6911UXC — это чипы от компании Lontium (Longxun Semiconductor), преобразующие HDMI в MIPI/LVDS/CSI (LT6911C поддерживает HDMI 1.4, LT6911UXC — HDMI 2.0), с полноценной обработкой аудиосигнала и гибким интерфейсом управления.

LT6911UXC способен обрабатывать HDMI 2.0 сигнал до 4K@60 Гц.

Таким образом, узким местом по видеосигналу является всё же процессор SG2002. Тем не менее, при разрешении 1080p работа остаётся достаточно плавной.

Тест потребления энергии

При подключении только сетевого кабеля потребляемая мощность Full-версии составляет около 0,7 Вт.

При подключении сетевого и HDMI-кабеля рабочая мощность составляет около 1,3 Вт.

Тепловизионный анализ нагрева

Обзор и демонстрация съёмки тепловизором Uni-T UTi261M: https://blog.zeruns.com/archives/798.html

Тепловизионное изображение NanoKVM Lite после работы с подключёнными сетевым и HDMI-кабелями, комнатная температура около 21°C:

Температура процессора SG2002 — 44,7°C

Температура чипа преобразования HDMI-сигнала — 49°C

Тест подачи питания

Подключите сетевой кабель, USB и HDMI к Raspberry Pi, включите питание, дождитесь завершения загрузки NanoKVM. На экране появится IP-адрес, введите его в браузере, чтобы попасть на страницу управления. У версии Lite нет экрана, поэтому IP нужно смотреть в настройках роутера.

NanoKVM также поддерживает Tailscale, что позволяет осуществлять удалённый доступ и управление даже при отсутствии публичного IP.

Поддерживается несколько языков, виртуальная клавиатура, виртуальный жёсткий диск, виртуальная сетевая карта. Функция виртуального диска позволяет загружать образы ОС для удалённой переустановки системы.

Загрузка образов ОС возможна тремя способами: USB, SCP, карта TF.

Поддержка кодирования видео: H.264 и MJPEG, разрешения: 1920x1080 (16:9), 1280x720 (16:9), 800x600 (4:3), 640x480 (4:3), частота кадров: 60 Гц, 30 Гц, 24 Гц.

Виртуальная клавиатура поддерживает режимы Windows и Mac. Также есть функция вставки текста, позволяющая вставлять длинные строки (поддерживаются только символы, соответствующие клавишам клавиатуры, поскольку имитируется ввод с клавиатуры).

Рекомендуется копировать образы, извлекая карту TF и используя кард-ридер, а не напрямую через NanoKVM, так как скорость USB-композитного устройства невысока, и копирование образа будет очень медленным — около 5 МБ/с.

Рекомендуем к прочтению- Рекомендации по недорогим VPS/облачным серверам с высокой стоимостью: https://blog.zeruns.com/archives/383.html

Английская версия статьи: https://blog.zeruns.top/archives/26.html