Alles über den Rockchip RK3576

Der Rockchip RK3576 ist ein leistungsstarker, stromsparender Achtkernprozessor, der für den AIoT-Markt (Artificial Intelligence of Things) entwickelt wurde. Er wird im 8-nm-Verfahren hergestellt und integriert vier Cortex-A72-Kerne (bis zu 2,2 GHz) sowie vier Cortex-A53-Kerne (bis zu 1,8 GHz). Mit seiner big.LITTLE-Architektur ermöglicht er eine effiziente Verarbeitung von Multitasking-Anwendungen und vielseitigen Szenarien. Der Prozessor ist besonders für Anwendungen wie intelligente Überwachung, Edge Computing, industrielle Automatisierung und Multimedia geeignet. Im Folgenden finden Sie eine umfassende Beschreibung des RK3576, einschließlich Architektur, Leistung, Einsatzmöglichkeiten, unterstützter Betriebssysteme, Entwicklungsboards und Module.

1. Kernarchitektur und Leistung

CPU

• 4x Cortex-A72 @ 2,2 GHz: Hochleistungskerne mit einem gemeinsamen 1 MB L2-Cache, ideal für rechenintensive Aufgaben.
• 4x Cortex-A53 @ 1,8 GHz: Energiesparende Kerne mit einem gemeinsamen 512 KB L2-Cache, optimiert für weniger anspruchsvolle Prozesse.
• ARM Cortex-M0: Ein dedizierter Kern für spezifische Anwendungsszenarien, z. B. Steuerungsaufgaben mit niedrigem Stromverbrauch.
• NEON-Coprozessor: Unterstützt optimierte Multimedia- und Signalverarbeitung.

GPU

• ARM Mali-G52 MC3: Unterstützt OpenGL ES 1.1/2.0/3.2, OpenCL 2.1 und Vulkan 1.2.
• Geeignet für Grafikrendering und leichtgewichtige 3D-Anwendungen, z. B. in Benutzeroberflächen oder Spielen.

NPU (Neural Processing Unit)

• 6 TOPS (Tera Operations Per Second): Unterstützt INT4/INT8/INT16/FP16/BF16/TF32-Berechnungen.
• Kompatibel mit gängigen Deep-Learning-Frameworks wie TensorFlow, PyTorch, Caffe, TFLite, ONNX und MXNet.
• Ermöglicht KI-Anwendungen wie Bilderkennung, Spracherkennung, natürliche Sprachverarbeitung und die private Bereitstellung von Transformer-basierten großen Modellen.

ISP (Image Signal Processor)

• 16 Megapixel ISP: Unterstützt HDR (High Dynamic Range) und 3DNR (3D Noise Reduction).
• Bietet hochwertige Bildverarbeitung für Anwendungen wie Überwachungskameras.

Video-Codecs

• Dekodierung:
  • Unterstützt H.264, H.265, VP9, AV1, AVS2.
  • Bis zu 8K@30fps oder 4K@120fps.
• Kodierung: < —
• Unterstützt H.264, H.265.
• Bis zu 4K@60fps.

MJPEG-Codec: Für hochauflösende Videoverarbeitung.

Speicher und Speicheroptionen

• RAM: Unterstützt LPDDR4/LPDDR4x, bis zu 16 GB (typische Konfigurationen: 2 GB, 4 GB, 8 GB).
• Speicher: Unterstützt eMMC (typisch 32 GB, 64 GB, 128 GB), MicroSD und SATA.

Display

• Unterstützt mehrere Display-Schnittstellen: HDMI, MIPI DSI, RGB, DisplayPort (DP).
• Ermöglicht Dreifach-Display mit einer maximalen Auflösung von 4K.

Netzwerk und Schnittstellen

• Ethernet: Unterstützt Dual-Gigabit-Ethernet (je nach Entwicklungsboard).
• WLAN: WiFi 6 (je nach Modul).
• Bluetooth: Bluetooth 5.0 (je nach Modul).
• Weitere Schnittstellen:
  • PCIe, USB 3.0/2.0, USB Type-C.
  • I2C, SPI, UART, SDIO, I2S, ADC, GPIO.
• Stromverwaltung:
  • Integrierter RK806S-5 Power-Management-Chip für optimierte Energieeffizienz.
  • Hardware-Firewall-Funktion, die Zugriffsrechte des Hauptgeräts auf Speicher und Peripheriegeräte verwaltet, um Sicherheit und Stabilität zu erhöhen.

2. Vergleich mit anderen Prozessoren

Im Vergleich zum Flaggschiff-Prozessor RK3588 von Rockchip ist der RK3576 eine kostengünstigere Alternative:

• Kernarchitektur:
  • RK3576: Cortex-A72 + A53.
  • RK3588: Cortex-A76 + A55 (mit 3 MB L3-Cache).
• GPU:
  • RK3576: Mali-G52 MC3 (weniger leistungsstark).
  • RK3588: Mali-G610 MC4 (höhere Grafikleistung).
• NPU:
  • Beide bieten 6 TOPS, aber RK3588 hat Vorteile bei Multikern-Kooperation und High-Speed-Schnittstellen.
• Videoverarbeitung:
  • RK3576: Bis zu 8K@30fps Dekodierung, 4K@60fps Kodierung.
  • RK3588: Bis zu 8K@60fps Dekodierung, 8K@30fps Kodierung.
• Anwendungsszenarien:
  • RK3576: Mittelklasse-AIoT, z. B. intelligente Überwachung, Edge Computing.
  • RK3588: High-End-Anwendungen wie ARM-PCs oder Server.
• Gehäuse:
  • RK3576: FCCSP698L (16,1 x 17,2 mm, 0,6 mm Pitch).
  • RK3588: FCBGA108BL (23 x 23 mm, 0,55 mm Pitch), was Auswirkungen auf Platinenlayout und Kühlung hat.

Leistungsbenchmarks (basierend auf PassMark-Daten)

• Multithread-Leistung (CPU Mark):
  • RK3576 übertrifft Snapdragon 835 (+9 %) und MediaTek MT8188 (+19 %).
• Einzelthread-Leistung:
  • RK3576 liegt hinter MT8188 (-44 %).
• Rangliste:
  • Multithread: Platz 2268 von 5042 CPUs.
  • Einzelthread: Platz 3251.
  • Unter Embedded/Mobile CPUs: Platz 356.

3. Unterstützte Betriebssysteme

Der RK3576 unterstützt eine Vielzahl von Betriebssystemen, um unterschiedliche Entwicklungsanforderungen zu erfüllen:

• Android: Android 14.
• Linux-Distributionen:
  • Debian 12.
  • Ubuntu 24.04.
  • Linux 6.1 SDK (geplante Veröffentlichung im Q4 2023, unterstützt Buildroot 2021.11 und Yocto 4.0).
• Weitere Optionen: Buildroot und Yocto für maßgeschneiderte Embedded-Entwicklungen.

4. Entwicklungsboards und Module

Der RK3576 wird in einer Vielzahl von Single-Board-Computern (SBCs), System-on-Modules (SOMs) und anderen Embedded-Geräten eingesetzt. Nachfolgend einige repräsentative Produkte:

1. Boardcon EM3576 Single-Board-Computer:
   • Abmessungen: 170 x 120 mm.
   • Speicher: 4 GB RAM, 32 GB eMMC.
   • Schnittstellen: HDMI, MIPI DSI, 12x AHD-Kamera, SATA, M.2, Ethernet, NFC, RS485, CAN.
   • Anwendungen: Mehrkamerasysteme für Überwachung (z. B. Gemeinden, Verkehr, Brandschutz, Büroparks).
   • Betriebssysteme: Android 14, Debian 12, Ubuntu 24.04, Yocto.
2. Boardcon CM3576 System-on-Module:
   • Abmessungen: 57,5 x 44,0 mm.
   • Speicher: Bis zu 8 GB RAM, 128 GB eMMC.
   • Schnittstellen: 5x UART, USB 3.2/DP, PCIe, MIPI CSI, Gigabit-Ethernet.
   • Anwendungen: Industrielle Automatisierung, Sicherheitsüberwachung, intelligenter Verkehr, medizinische Elektronik.
3. ArmSoM-Sige5 Single-Board-Computer:
   • Speicher: Bis zu 16 GB.
   • Schnittstellen: Dual-Gigabit-Ethernet, WiFi 6, Bluetooth 5, PCIe.
   • Anwendungen: ARM-PCs, Edge Computing, persönliche mobile Internetgeräte.
4. Firefly ROC-RK3576-PC:
   • Ausgestattet mit externem Watchdog für industrielle Stabilität.
   • Unterstützt Docker für Container-Management, ideal für lokale KI-Bereitstellung.
   • Anwendungen: Smart Cities, kommerzielle Displays, Werbe-All-in-One-Geräte.
5. Waveshare Luckfox Core3576 Edge-Computing-Entwicklungsboard:
   • Speicher: 8 GB RAM.
   • Unterstützt 4K@120fps Dekodierung und 4K@60fps Kodierung.
   • Anwendungen: KI-Edge-Computing, Videoverarbeitung.
6. Forlinx OK3576-C Single-Board-Computer:
   • Speicher: 2 GB/4 GB LPDDR4, 32 GB eMMC.
   • Unterstützt Linux 6.1.57.
   • Anwendungen: AIoT, Edge Computing.
7. Geniatech SOM-3576 System-on-Module:
   • Unterstützt WiFi 6, Bluetooth 5, Dual-Gigabit-Ethernet.
   • Anwendungen: Industrielles IoT, Edge Computing, Multimedia.
8. Toybrick TB-RK3576D Single-Board-Computer:
   • Schnittstellen: Dual-Gigabit-Ethernet, PCIe, mehrere Display-Schnittstellen.
   • Anwendungen: Hochleistungsrechnen, Multimedia, Netzwerksysteme.
9. Rutronik RK3576 LP4X Evaluationsboard:
   • Entwickelt für Entwicklung und Tests, ideal für Hardwareentwickler.
   • Lieferzeit: 6 Wochen.

5. Einsatzmöglichkeiten

Die Kombination aus hoher Leistung, niedrigem Stromverbrauch und vielseitigen Schnittstellen macht den RK3576 für zahlreiche Anwendungen geeignet:

• Industrielle Automatisierung: Unterstützt Multitasking und Echtzeitsteuerung für Fabrikautomatisierung.
• Sicherheitsüberwachung: Mehrkamera-Unterstützung und 6 TOPS NPU für intelligente Überwachungssysteme.
• Intelligenter Verkehr: Verwendung in Infotainmentsystemen, Verkehrsüberwachung und Fahrassistenzsystemen.
• Medizinische Elektronik: Unterstützt hochauflösendes Video und KI-Algorithmen für medizinische Bildgebung.
• Edge Computing: Lokale Bereitstellung von KI-Modellen für Smart Cities und IoT-Gateways.
• Multimediageräte: Unterstützt 4K/8K-Videoverarbeitung für Werbedisplays und digitale Beschilderung.
• ARM-PCs und Tablets: Leistungsstarke CPU und GPU für Desktop-Anwendungen.
• E-Ink-Displays: Niedriger Stromverbrauch für elektronische Papierdisplays.

6. Entwicklung und Ökosystem

SDK und Tools

• Rockchip plant die Veröffentlichung des Linux 6.1 SDK im Q4 2023, das Debian 12, Buildroot 2021.11 und Yocto 4.0 unterstützt.
• Umfangreiche Wiki-Ressourcen, z. B. von Firefly und Luckfox.

Community-Unterstützung

• Marken wie Firefly und ArmSoM bieten Open-Source-Community-Unterstützung für Hardware- und Softwareentwicklung.
• Einige Entwicklungsboards (z. B. ArmSoM-Sige5) haben Patches für den Linux-Kernel eingereicht, um die Kompatibilität mit dem Open-Source-Ökosystem zu verbessern.

Verfügbarkeit und Preise

• Engineering Samples: Verfügbar seit Q4 2023.
• Massenproduktion: Entwicklungsboards und Module sind seit 2024 auf dem Markt.
• Preise: Variieren je nach Konfiguration und Anbieter. Informationen sind über offizielle Kanäle wie Alibaba, Rutronik oder direkte Anbieter (z. B. Boardcon: market@armdesigner.com) erhältlich.

7. Detaillierter Vergleich mit RK3588

Eigenschaft	RK3576	RK3588
CPU	4x A72 @ 2,2 GHz + 4x A53 @ 1,8 GHz	4x A76 @ 2,4 GHz + 4x A55 @ 1,8 GHz
GPU	Mali-G52 MC3	Mali-G610 MC4
NPU	6 TOPS	6 TOPS
Speicher	Bis zu 16 GB LPDDR4/LPDDR4x	Bis zu 32 GB LPDDR4/LPDDR4x
Videodekodierung	8K@30fps, 4K@120fps	8K@60fps
Videokodierung	4K@60fps	8K@30fps
Cache	A72: 1 MB L2, A53: 512 KB L2	A76: 512 KB L2, A55: 128 KB L2, 3 MB L3
Gehäuse	FCCSP698L (16,1 x 17,2 mm)	FCBGA108BL (23 x 23 mm)
Anwendungen	Mittelklasse-AIoT, Edge Computing	High-End ARM-PCs, Server
Kosteneffizienz	Höher	Niedriger

Der RK3576 ist etwas weniger leistungsstark als der RK3588, bietet jedoch Vorteile in Bezug auf Stromverbrauch und Kosten, was ihn ideal für budgetorientierte Mittelklasse-Projekte macht.

8. Zukunftsprognose

• Marktpositionierung: Der RK3576 füllt eine Marktlücke für kostengünstige AIoT-Lösungen und wird voraussichtlich in Bereichen wie intelligenter Überwachung, Edge Computing und industriellen Anwendungen weit verbreitet sein.
• Ökosystem-Erweiterung: Mit der Veröffentlichung des Linux 6.1 SDK und weiteren Entwicklungsboards wird das Entwickler-Ökosystem des RK3576 weiter wachsen.
• Konkurrenz: Der RK3576 konkurriert mit Prozessoren wie Qualcomm Snapdragon 835 und MediaTek MT8188. Seine 6 TOPS NPU und 8K-Videodekodierungsfähigkeit verschaffen ihm Vorteile in KI- und Multimedia-Anwendungen.

Der Rockchip RK3576 ist ein ausgewogener AIoT-Prozessor, der Leistung und Kosteneffizienz vereint. Mit seiner 6 TOPS NPU, 8K-Videodekodierung und umfangreichen Schnittstellen ist er ideal für Anwendungen in den Bereichen Sicherheit, Industrie, Verkehr und Multimedia. Unterstützte Entwicklungsboards und Module wie Boardcon EM3576, Firefly ROC-RK3576-PC oder ArmSoM-Sige5 bieten Entwicklern flexible Optionen, während das robuste Linux- und Android-Ökosystem eine schnelle Prototypenentwicklung und Produktbereitstellung ermöglicht. Für spezifische technische Unterstützung oder Kaufanfragen können Sie sich an die entsprechenden Anbieter wenden oder die offiziellen Wikis konsultieren.