Raspberry Pi 4 的 Type C 無法使用 Macbook Charger 供電的問題

Raspberry Pi 4 出來後有些災情 (畢竟又加了不少東西近去),在 Hacker News 上看到的 Type C 介面的充電問題:「Raspberry Pi 4 not working with some chargers (scorpia.co.uk)」,引用的原文可以在「Pi4 not working with some chargers (or why you need two cc resistors)」這邊看到,裡面提到了新的 Type C 供電介面在接某些充電器時不會供電 (包括了 Macbook 的充電器):

The new pi has been released and it has a USB Type-C connector for power however people are finding some chargers are not working with it (notably macbook chargers). Some have speculated that this is due to a manufacturer limitation on the power supplies however it is actually due to the incorrect detection circuitry on the Pi end of the USB connection.

這樣說有點偏頗,但是 Macbook 的充電器一向是 Type C 裡的指標,如果這顆充電器跟其他裝置配合上有問題,通常都是代表其他裝置的實作有問題... (噗)

這次發現的電阻問題看起來有點苦 (看起來需要改版子),目前文章作者建議的 workaround 主要就是「不要用那麼好的設備」,比較簡單的包括了 Type C 的線不要那麼好 (像是找充手機用的線就好,不要找拿可以跑 5A 的線),或是透過 Type A 轉 Type C 的線也應該可以避開這個問題,最差的情況應該是找其他的充電器:

Now onto some solutions. Assuming the issue you are having is caused by the problem discussed above, using a non e-marked cable (most USB-C phone charger cables are likely this type) rather than an e-marked cable (many laptop charger/thunderbolt cables and any 5A capable cable will be in this category) will allow for the pi to be powered. In addition using older chargers with A-C cables or micro B to C adaptors will also work if they provide enough power as these don’t require CC detection to provide power. Ultimately though the best solution in the long run will be for there to be a board revision for the pi 4 which adds the 2nd CC resistor and fixes the problem.

對於已經入手的人,如果真的中獎,workaround cost 應該還在可以控制的範圍...

Raspberry Pi 4 開賣,USD$35

Raspberry Pi 4 開賣,目前推出的是 Model B,最低規格的 1GB RAM 版本與之前 RPi 3 相同都是 USD$35,另外這次提供了以前沒有的 2GB 與 4GB 版本,分別是 USD$45 與 USD$55:「Raspberry Pi 4 on sale now from $35」。

有兩個比較大而且要注意的改變,第一個是電源接頭變成 Type-C 了:

We’ve moved from USB micro-B to USB-C for our power connector. This supports an extra 500mA of current, ensuring we have a full 1.2A for downstream USB devices, even under heavy CPU load.

另外一個是 HDMI 接頭換成 D Type:

To accommodate dual display output within the existing board footprint, we’ve replaced the type-A (full-size) HDMI connector with a pair of type-D (micro) HDMI connectors.

這兩個改變都需要準備額外的設備或是線材,其他的改變應該還好...

這次改版最明顯的是效能的增加,官方宣稱 CPU 速度是前一代的三倍:

A 1.5GHz quad-core 64-bit ARM Cortex-A72 CPU (~3× performance)

而在 GPU 相關的則是對 H.265 的 4Kp60 硬體解壓縮:

4Kp60 hardware decode of HEVC video

先前用 RPi 3 放客廳還是覺得不太夠,也許可以考慮看看這個...

Cloudflare 的 jpegtran 在 ARM 上面的表現

Cloudflare 花了不少力氣在 ARM 的伺服器上 (可以參考「Cloudflare 用 ARM 當伺服器的進展...」,或是更早的「Cloudflare 測試 ARM 新的伺服器」這篇),最近在 ARM 上發現 jpegtran 的效能不是太好,花了不少力氣最佳化,發現有意外收穫:「NEON is the new black: fast JPEG optimization on ARM server」。

他們設的低標是讓每個 core 的效能大約在 Xeon 的 50%,但發現只有 26% 左右的效能:

Ideally we want to have the ARM performing at or above 50% of the Xeon performance per core. This would make sure we have no performance regressions, and net performance gain, since the ARM CPUs have double the core count as our current 2 socket setup.

In this case, however, I was disappointed to discover an almost 4X slowdown.

而他就想到這些圖形運算的程式應該早就在使用各種 SIMD 指令集加速,於是作者就想到,把 SSE 的最佳化部份 porting 到 ARM 上面的 NEON 說不定會有很大的幫助:

Not one to despair, I figured out that applying the same optimizations I did for Intel would be trivial. Surely the NEON instructions map neatly to the SSE instructions I used before?

而 porting 完後重新測試發現達到了 66% 的效能,已經超過本來的目標... 另外在批次處理中,也比 Xeon 快了:

繼續發研究時又發現 NEON 有一些在 SSE 沒有的指令 (沒有相似功能),也許能提供更進一步的加速:

While going over the ARMv8 NEON instruction set, I found several unique instructions, that have no equivalent in SSE.

如果再把這些指令實做出來,會發現單 core 的效能已經到 Xeon 的 83%,而批次的速度又提昇了不少:

最後是整台伺服器都跑滿時的測試,會發現整台的效能差不多 (其實 ARM 的版本還贏一些),但吃電量不到一半,而就算只拿他們常態在跑的 4 workers 來看 (應該是為了 latency 問題),用電效率來到 6.5 倍:

With the new implementation Centriq outperforms the Xeon at batch reduction for every number of workers. We usually run Polish with four workers, for which Centriq is now 1.3 times faster while also 6.5 times more power efficient.

這篇在提醒之後在 ARM 上寫最佳化時,不要只從 SSE porting 到 NEON,要多看一下有沒有其他指令集是有幫助的...

Cloudflare 用 ARM 當伺服器的進展...

Twitter 上看到 Matthew Prince (Cloudflare 的創辦人與現任 CEO) 提到了目前的進展,貼出一張兩者用電量的差距 (235W 與 150W):

兩者差了 85W,如果以五年來算就差了 3723 度的電,另外再考慮 PUE 與機櫃空間租用的成本,長期應該是頗有機會換掉原來的 x86 系統。反過來看,短期有轉換測試成本以及 (可能會有的) 較高的故障率 (畢竟是白老鼠 XD),再來是機器本身價錢差距,這些都是會想要知道的...

在 tweet 後 Matthew Prince 有回答一些問題,另外可以看到後續會有更多細節會整理出來,但感覺應該是調整的差不多決定會換過去了?這邊算是延續去年十一月「Cloudflare 測試 ARM 新的伺服器」這篇所做的事情,當時他們拿到 ARM 的工程板在測試,就已經跟 Xeon 打的差不多 (有輸有贏),現在應該又改善更多...

看 retweet 數可以看出來大家還滿期待的,畢竟 ARM 上面的 Linux 本來就因為行動裝置很熱,現在主要還是差在有沒有穩定的伺服器可以用。

Raspberry Pi 3 的新版本 Model B+

Raspberry Pi 3 推出了 Model B+ 的新版本:「Raspberry Pi 3 Model B+ on sale now at $35」。

除了 CPU 速度稍微快一些以外,另外支援了 802.11ac/5Ghz 的無線網路 (官方宣稱可以跑到 ~102Mbps,相較於先前在 2.4Ghz 只能跑到 ~35Mbps),以及更快的有線網路 (官方宣稱可以跑到 ~315Mbps,相較於先前的 ~95Mbps)。

然後是支援 PXE

Raspberry Pi 3B was our first product to support PXE Ethernet boot. Testing it in the wild shook out a number of compatibility issues with particular switches and traffic environments. Gordon has rolled up fixes for all known issues into the BCM2837B0 boot ROM, and PXE boot is now enabled by default.

以及支援 PoE 直接推動整台機器:

We use a magjack that supports Power over Ethernet (PoE), and bring the relevant signals to a new 4-pin header. We will shortly launch a PoE HAT which can generate the 5V necessary to power the Raspberry Pi from the 48V PoE supply.

或是吃更多電 XDDD

Note that Raspberry Pi 3B+ does consume substantially more power than its predecessor. We strongly encourage you to use a high-quality 2.5A power supply, such as the official Raspberry Pi Universal Power Supply.

所以看到這張圖時就不意外了 XDDD (風扇!)

只是風扇的細節要再找一下,在產品頁上好像沒看到...

Update:風扇那張圖的產品頁看起來在「Raspberry Pi PoE HAT」這頁 (參考下面的 comment)。

Amazon 西雅圖辦公室拿隔壁棟 Data Center 的廢熱當空調

Amazon 的其中一個辦公室拿隔壁 data center 的廢熱借來當自己辦公室的空調:「Amazon to use data centre waste heat to warm corporate offices」,原始報導在「The super-efficient heat source hidden below Amazon's Seattle headquarters」。除了嘗試省電省成本以外,對企業形象也比較好...

隔壁 Westin Building Exchange 的地址是「2001 6th Ave #300, Seattle, WA 98121」,辦公室則是在「2040 6th Ave, Seattle, WA 98121」,無論是從地址上看,或是 Google Maps 上可以看,都可以看出來兩棟就在旁邊而已,拉管線就簡單很多了。

預定二十五年省 80M 度電,所以一年大約是 3.2M 度,以「Seattle, WA Electricity Rates | Electricity Local」這邊給的數字來算,商業用店每度是 USD$0.068,每年大約省下 USD$217,600 (所以每年大約可以省下台幣六百萬),以 3800 人的辦公室來說其實有點微妙,不過以 PR 的角度還看其實就很划算了 XDDD:

It is expected, over the course of 25 years, to save approximately 80 million kWh of electricity use by Amazon.

不知道這套系統花多少錢...

Cloudflare 測試 ARM 新的伺服器

Cloudflare 測試 ARM 新的伺服器 (是由 QualcommCavium 提供工程樣品給 Cloudflare 測試):「ARM Takes Wing: Qualcomm vs. Intel CPU comparison」。

原文有很多測試數據,可以看出來跟以前比起來好很多。系統程式的效能都還不錯,跟 Intel 平台各有輸贏,但 Go 對 ARM 的最佳化好像不太好,有點慘...

不過這樣至少表示了有機會互拼,如果考慮電力使用情況,加上這還是工程樣板的話,應該是可以拉板凳了?

Cloudflare 看這次 815 斷電的網路使用變化

Cloudflare 分析了這次 815 停電對網路造成的影響:「Power outage hits the island of Taiwan. Here’s what we learned.」。

以 Cloudflare 在是方機房的 QPS 來看,停電後反而沒有太大變化:

把裝置種類拆開來看,可以看到桌機的使用量下降,但手機的使用量上升:

這點從 HiNet 的使用頻寬也可以看出來,頻寬使用量降了 25% (從光世代與 ADSL/VDSL 換到行動網路上?):

Facebook 研究用鋰電池當作 UPS 替代方案

Slashdot 上看到「Facebook Testing Lithium-Ion Batteries For Backup Power」,原報導出自「Facebook gives its server racks a Tesla touch」。

這讓我想到之前 Google 也做過類似的架構,不過是用蓄電池:「Google Finally Declassifies Some Key Server Design Secrets」。

上圖右上邊的那個區塊就是蓄電池。

Facebook 會考慮鋰電池是因為 Telsa 的需求使得價錢往下掉,進而考慮將本來的 UPS 換成鋰電池。