云电脑是一种整体服务方案,包括云端资源、传输
协议和云终端。用开放式云终端通过传输协议,把桌面、
应用、硬件等资源以按需服务、弹性分配的服务模式提
供给用户。用户无需考虑构建复杂的
IT
,就可实现单机
多用户。
与传统电脑相比,云电脑盒子内部没有
CPU
、内存
和硬盘等硬件,这些硬件在云端,实现硬件的资源共享,
按需分配。本文设计的云电脑系统精致小巧、方便携带、
部署快捷、操作简单;连接网络、鼠标、键盘和显示后,
可以访问个人的桌面、数据和各种应用。
1 整机系统方案
整体系统方案主控采用瑞芯微
RK3588
,
Wi
-
Fi
采
用瑞昱
RTL8822CU
。系统接通电源后,连接鼠标、键盘,
通过
HDMI
连接到显示上,即可作为普通电脑使用。云
电脑整机系统架构如下:
2 硬件系统设计
硬件系统主控采用瑞芯微
RK3588
,
WIFI
采用瑞
昱
RTL8822CU
。瑞芯微
RK3588
是
8K
旗舰芯片,采用
ARM
架构,采用
8 nm
先进制程,集成了
8
核
64
位架构,
最大可配
32 GB
大内存,支持
8K
视频编解码,具有
高性能,低功耗等特点。瑞昱
RTL8822CU
是一款高度
集成的双频
Wi
-
Fi
+ 蓝牙
5
.
0 2T2R SDIO3
.
0
模块。支
持
802
.
11n 2
.
4 GHz
或
5 GHz
双频段
MIMO
和
802
.
11ac
wave
-
2 MU
-
MIMO
,向后兼容
IEEE 802
.
11a
/
b
/
g
/
n
/
ac
标准,提供最大
867 Mbit
/
s
的
PHY
数据速率。主机接
口符合无线局域网
SDIO 1
.
1
/
2
.
0
/
3
.
0
标准,时钟率高达
208 MHz
,
BT
采用
HS
-
UART
接口,包含蓝牙
V2
.
1
/
3
.
0
/
4
.
1
/
4
.
2
,支持蓝牙
5
.
0
系统。
硬 件 系 统 主 要 包 括: 电 源 模 块、 时 钟、 复 位、
DDR
、
EMMC
、
Wi
-
Fi
电路、
USB
接口、
HDMI
接口、
网口电路。其中电源模块、时钟、复位、
DDR
、
EMMC
保证系统正常运
行;
Wi
-
Fi
电 路
保证系统能通过
无线网络联网,
网络电路保证系
统能通过有线网
络联网;
USB
连
接鼠标、键盘,
保证人与云电脑
的交互;
HDMI
连接显示屏,实时显示用户操作画面。
硬件系统框图如下。
RK3588
芯片有两个
PLL
的 电 源, 分 别 是
PLL
_
AVDD
_
1V8
和
PLL
_
AVDD
_
0V8
,为防止干扰
PLL
电
源被干扰,耦电容设计上必须靠近引脚摆放且单独
LDO
供电。给芯片
Logic
和
NPU
电源供电的电源芯片
LDO
供电能力大于
2 A
,否则系统会不稳定。
24 MHz
晶振和内部反馈电路共同构成了系统的时钟电路,芯
片的
nPOR
引脚低电平有效,用来实现芯片复位,复位
时间大于
4 µs
可以保证芯片稳定工作。晶振的
XIN
、
XOUT
信号在
PCB
设计时走线全程做包地处理,并保
证这些信号有完整的参考地, 晶体电路下方不能电源
线或有高速信号穿过,并且不超过两个过孔,晶振靠
近主控放置。
DDR
组内的不同信号线之间和组间两相
邻信号线均要保持“
3W
” 原则,
CLKP
、
CLKN
差分
对线长误差小于
5 mil
,
DQS
、
DM
和
DATA
的线长误
差小于
10 mil
,
DQSnP
、
DQSnM
差分对线长误差小于
5 mil
。
FLASH
保持信号参考平面完整避免信号走线穿
越电源分割区域,相邻信号走线间距保持“
3W
”原则。
3 云电脑系统信号处理流程
在信号处理流程上,除了支持硬件外设外,云电脑
的核心内容主要是要处理云端数据,因此在核心系统方
案中,针对云端数据处理流程如下:
其中图模式是云电脑图像变化频率较低时使用
的模式,整个云桌面是一张大的
bitmap
,每当图像有变化的时候只
把变化区域的数据以
RGBA
的格
式传到客户端,然后客户端对应更
新大图中发生变化区域的数据。流
模式是云桌面内图像变化频率较
高时使用的模式,这种模式下是
把整个桌面图像用
h264
协议编码
后传到客户端,然后客户端用的
mediacodec
解码并渲染到表面上。
=================RK3576+FPGA+AI=================
搭载新一代八核 AIOT RK3576,采用先进工艺制程,内置 ARM Mali G52 MC3 GPU,集成 6 TOPS 算力 NPU,支持主流大模型的私有化部署。具备强大的高清高帧率显示能力,支持外部看门狗,拥有工业级的稳定性,广泛适用于 AI 本地部署应用场景。
八核 64 位 AIOT 处理器 RK3576
新一代八核 64 位高性能 AIOT 处理器 RK3576,采用大小核构架(4×A72 +4×A53),先进工艺制程,主频高达 2.2GHz,为高性能计算和多任务处理提供了强大支持。搭载 Mali - G52 MC3 GPU,145G FLOPS 的 GPU 可以支持有效的异构计算,满足图形密集型应用的需求。
更多的工业新特性
相对上一代芯片,RK3576更新多种工业新特性,包括:实时网络、信号输入、MCU、DSMC、Flexbus、资源隔离。
全面的AI私有化部署
内置强劲 NPU,算力可达 6 TOPS;能够进行更智能的数据处理、语音识别、图像分析,满足大多数终端设备边缘计算 AI 应用需求。支持 Transformer 架构下大规模参数模型,如 Gemma-2B、Qwen1.5-1.8B、Llama2-7B、ChatGLM3-6B 等大模型的私有化部署。
4K@120 fps 高帧率视频解码
支持 8K@30fps / 4K@120fps 解码(H.265 / HEVC、VP9、AVS2、AV1 ) 和 4K@60fps 解码(H.264 / AVC),4K@60fps 编码(H.265 / HEVC、H.264 / AVC)。支持 HDMI2.1(4K@120fps)、DP1.4(4K@120fps0)
强大的网络通讯能力
拥有 1 路 1000Mbps 以太网、1 路 100Mbps 以太网、2.4GHz / 5GHz 双频 WiFi 、蓝牙5.0、4G LTE;让数据传输更稳定,速度更快,满足不同应用场景的需求。
支持 NVMe SSD硬盘
主机内部 M.2 接口,可扩展 2242 PCIe NVMe / SATA SSD 大容量存储设备,让设备轻松拓展至 TB 级的超大容量。
丰富的扩展接口
拥有 HDMI2.1、千兆以太网、百兆以太网、USB 3.0、USB2.0 、type-c(OTG / DP1.4)RS232、RS485、CAN、光耦隔离输入、继电器输出等接口,配置工业级全金属外壳,高效散热。