狼窝好读版：
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/69580772
专门研发工业解决方案的DFI友通，于近日发表一款仅有信用卡大小，采用Intel Atom
x86处理器的1.8吋工业级主机板ALF51，采用业界标准Femto-ITX，尺寸大小为84x55mm，
只有2.5吋Pico-ITX规格的65%、3.5吋SBC规格的30%，更与标准版Raspberry Pi(树莓派)
的85.6x56.5mm十分相近，有如工业电脑版Raspberry Pi(工业Pi，Industrial Pi)，公规
设计有助于开发设备时使用统一的锁点与预留空间，在工业设备或显示器中，轻薄精巧的
ALF51只需占用一小块空间，更容易实现工业自动化
ALF51专为工业应用量身打造，采用14nm制程Goldmont架构Intel Atom E3900系列处理器
，处理能力增进30%，平均9W TDP，主打高能源成本效益，电源输入采用工业电脑常见的2
端点连接器(2 Pin Terminal Block)，只需要单一12V电源输入即可运作，超低功耗的无
风扇散热设计，在0~60°C宽温度范围(可选购-20~70°C或-40~85°C)下可长时间持续稳
定运作，良好稳定性和可靠性相当适合工业级应用
ALF51采用货真价实的原生x86指令集架构，可执行标准x86 Windows、Linux作业系统及应
用程式(Raspberry pi与Jetson nano只能支援Linux及Windows On Arm)，对入门者或被
Windows系统綑绑的开发者们极为友善，降低开发门槛同时拥有最大开发弹性，对原本采
用x86架构并搭配Windows系统的嵌入式工控电脑设备，可直接使用原本的应用系统，免除
因系统汰换升级造成需要重新撰写应用系统的状况，对于Intel NUC或Compute Stick类型
的迷你电脑，也可直接用ALF51替换
ALF51的小型化不代表牺牲扩充性，除了提供2个Gigabit以太网路RJ-45埠及2个USB3.2
Gen1 Type-A埠以外，原生Mini DP++本身可将LVDS输出讯号转换为Single Link mode或
TMDS讯号格式，所以转换为DVI或HDMI接口时可以采用被动式转换器，不需使用主动式转
换器。同时提供标准尺寸Mini PCIe插槽，可扩充行动网络及Wi-Fi无线网络。此外也具备
USB2.0、COM埠、SMBus及可连接各类传感器/周边设备的DIO(Digital I/O)数位I/O埠，可
用来连接门禁、智慧家居等传感器。安全性也是工业级主机板所重视的，ALF51采用
fTPM(Firmware based TPM)韧体型信任平台模组，可让系统在受信任执行环境(TEE)中运
作，避免工控/安控领域遭骇客入侵，是确保不受网络攻击的手段与机制
▼DFI ALF51主机板上已经预先安装11mm散热板(A71 808314 000G)，随附的配件包含二线
转DC插座(A81 004013 000G)、带DC插头的12V 60W电源供应器(671 106012 000G)、交流
电源线(332 054034 005G)
https://i.imgur.com/j6jgP8S.jpg
▼DFI ALF51前/后侧面，有RTC电池连接器、2个RJ-45 LAN插座、2个USB-A插座、1个
Mini DP++。RJ-45 LAN支援GbE，USB-A支援USB3.2 Gen1，Mini DP++支援[email protected]
影像输出
https://i.imgur.com/0yXUnts.jpg
▼DFI ALF51左/右侧面，有COM1插针、8-bit DIO插针、Front Panel插针、SMBus插针。
DC12V输入采用2端点连接器，为工业电脑常见的特色，上面标示正负极
https://i.imgur.com/IrqVIQU.jpg
▼散热板采用透过接触设备机壳来散热的设计
https://i.imgur.com/WWXK6MD.jpg
▼含散热板的尺寸为88.1(含侧面凸出插针)x57.2x28.6mm
https://i.imgur.com/0JhYGZl.jpg
▼含散热板的重量为141克
https://i.imgur.com/liXXoHb.jpg
▼ALF51背面图，右下有1颗美光MT53B256M32D1NP-062 D9TFT 1GByte LPDDR4 SDRAM。
LPDDR4 SDRAM右侧有MPS MP2939 1+2+1Phase PWM控制器。左侧RJ-45下有全尺寸Mini
PCIe插槽，可提供PCIe x1及USB2.0传输。Mini PCIe插槽左上有Fintek F81803U-I LPC
Super I/O含硬件监控芯片，左下可拆式插座内有SPI 128Mbits BIOS。Mini DP++下方有
扩充用USB2.0插针
https://i.imgur.com/PWqLii9.jpg
▼ALF51正面图，最左侧有1颗美光MT53B256M32D1NP-062 D9TFT 1GByte LPDDR4 SDRAM，
加上背面1颗，共2颗组成2GB LPDDR4内存。中间最大颗带IHS的是Intel Atom X5-E3930
，E3930左上与右上各有一颗Intel WGI211AT 10/100/1000 PCIe网络控制器。E3930右侧
上方为Fintek F81439N RS-232/422/485收发器以及PIC16F1509-I/ML 8-bit微控制器。右
侧下方为Kingston eMMC(EMMC32G-M525)，容量为32GB，使用MLC快闪存储器，接口为
eMMC 5.0/5.1 HS400
https://i.imgur.com/rZbbegF.jpg
▼去除散热板的ALF51
https://i.imgur.com/lxpTTKa.jpg
▼随附的带DC插头12V 60W电源供应器(671 106012 000G)
https://i.imgur.com/pfcKPYk.jpg
▼DC插头尺寸为内径2.5mm外径5.5mm，手转固定螺帽上有防滑压花处理
https://i.imgur.com/3YAE7LO.jpg
▼二线转DC插座(A81 004013 000G)，固定螺牙上有螺帽，可将DC插座固定在机壳上，从
DC插座处接出一条黄线与一条黑线，插座焊接点处与线路均包覆热缩套管，黄线为正极，
黑线为负极，黄/黑线前端已经预先剥皮并上锡
https://i.imgur.com/r81uzvo.jpg
▼安装时将黄线前端导体插入12V输入2端点连接器的(+)极，黑线前端导体插入(-)极，并
确认连接器螺丝有锁紧
https://i.imgur.com/dEBFz5C.jpg
▼当DC插头插到底后，用手旋紧插头上的手转固定螺帽，可以避免DC插头与插座受外力拉
扯而松脱
https://i.imgur.com/IZ5auPO.jpg
▼进入BIOS设定选单，Main选单内显示主机板名称、BIOS版本、处理器名称、处理器时脉
、处理器ID、处理器L1/L2/L3快取容量、处理器核心数量、BXT SOC、微码版别、总记忆
体容量、内存速度、DIMM编号/容量、TXE韧体版本、系统日期、系统时间
https://i.imgur.com/Ps0Setc.jpg
▼Advanced选单内有ACPI Configuration、CPU Configuration、Video Configuration、
PCI Express Configuration、Console Redirection、SIO FINTEK81803这些子选单
https://i.imgur.com/ltFgvSj.jpg
▼Advanced→ACPI Configuration可设定LAN唤醒及After G3(电源中断恢复后行为)
https://i.imgur.com/qmoVDkU.jpg
▼Advanced→CPU Configuration可设定EIST、Turbo Mode、C-States
https://i.imgur.com/gm463cO.jpg
▼Advanced→Video Configuration可设定主要显示卡及整合显示装置
https://i.imgur.com/1aFfCAt.jpg
▼Advanced→PCI Express Configuration内有PCI Express Root Port 2(Mini PCIE)、
PCI Express Root Port 3(LAN 1)、PCI Express Root Port 4(LAN 2)子选单
https://i.imgur.com/jPP0NuH.jpg
▼Advanced→PCI Express Configuration→PCI Express Root Port 2(Mini PCIE)内可
设定开启/关闭、热插拔、速度
https://i.imgur.com/0c8EXxI.jpg
▼Advanced→PCI Express Configuration→PCI Express Root Port 3(LAN 1)可设定开
启/关闭
https://i.imgur.com/c50M9sG.jpg
▼Advanced→PCI Express Configuration→PCI Express Root Port 4(LAN 2)可设定开
启/关闭
https://i.imgur.com/OD79WtQ.jpg
▼Advanced→Console Redirection可设定Console Serial Redirect开启/关闭
https://i.imgur.com/KioZEr1.jpg
▼Advanced→SIO FINTEK81803可设定COM埠位址、中断、种类、WDT(Watch Dog Timer)，
PC Health Status子选单
https://i.imgur.com/0nVUnVt.jpg
▼Advanced→SIO FINTEK81803→PC Health Status可显示目前电压/温度等硬件监控资讯
https://i.imgur.com/ni6Zwo4.jpg
▼Security选单，显示目前TPM装置、TPM状态、TPM可用性、TPM操作、清除TPM、系统管
理者密码状态、设定系统管理者密码
https://i.imgur.com/0xgtjRH.jpg
▼Boot选单，可设定开机显示进入BIOS讯息时间延迟、键盘Numlock开启/关闭、快速开机
、Network Stack、PXE网络开机、USB开机、EFI子选单
https://i.imgur.com/LePFGTl.jpg
▼Boot→EFI，只会显示Windows Boot Manager，无法更改任何设定
https://i.imgur.com/ycyulIR.jpg
▼Exit选单，可储存更改后重新启动、加载默认值、放弃更改、将设定储存至档案
https://i.imgur.com/3DuorR1.jpg
▼ALF51预载Windows 10 Enterprise 2016 LTSB(Long Term Servicing Branch长期维护
分支，目前改名为LTSC Long Term Servicing Channel长期维护通道)作业系统，基本功
能和效能均和标准Windows 10相同，并去除不必要的应用程式(例如Edge浏览器、
Microsoft Store、Cortana语音助手等)，可以待在同一个版本(微软通常每1至2年更新一
次LTSB/LTSC版本)同时接收10年的安全性更新
https://i.imgur.com/LiHz2Ge.jpg
▼CPU-Z的CPU/Cache/Mainboard/Memory资讯
https://i.imgur.com/ToyPCga.jpg
▼CPU-Z的Graphics资讯
https://i.imgur.com/M16dGoH.jpg
▼CPU-Z的Version 17.01.64/Version 19.01.64(Beta)单核/多核Benchmark测试结果
https://i.imgur.com/wBBXAp5.jpg
▼GPU-Z资讯
https://i.imgur.com/DiTU24X.jpg
▼HWiNFO64资讯
https://i.imgur.com/Sdxhd96.jpg
▼Core Temp处理器时脉/负载量/核心电压/温度/功耗监控资讯
https://i.imgur.com/GdSVpek.jpg
▼AIDA64的快取/内存测试结果
https://i.imgur.com/GfIPruq.jpg
▼AIDA64的内存读取、内存写入、内存复制、内存延迟、CPU Queen、CPU
PhotoWorxx、CPU ZLib、CPU AES、CPU SHA3、FPU Julia、FPU Mandel、FPU SinJulia、
FP32 Ray-Trace、FP64 Ray-Trace等项目的测试结果
https://i.imgur.com/8vzMLvj.jpg
▼AIDA64的GPGPU测试结果
https://i.imgur.com/dLGi1Og.jpg
▼32GB eMMC的CrystalDiskMark测试结果
https://i.imgur.com/Qyh8Ha4.jpg
▼DXVA Checker检测结果
https://i.imgur.com/cb2RpAQ.jpg
▼播放4K影片时CPU及GPU使用率情形(右侧)，GPU使用率比CPU高一些
https://i.imgur.com/r53S8HK.jpg
▼但是在Youtube上播放VP9编码的4K影片时，CPU使用率直接100%，GPU闲闲没事情做，同
时统计资料内的dropped Frames数目一直增加
https://i.imgur.com/GlRajO9.jpg
▼平常运作时的功耗纪录，最高点约在8W至10W之间，曲线右侧高峰处功耗为开启测试程
式让CPU与GPU同时满载，这时功耗可接近11W，随着温度上升，耗电量也会些微增加
https://i.imgur.com/codK1C5.jpg
▼CPU与GPU同时满载下Core 0与Core 1温度记录图
https://i.imgur.com/s8Fs9ba.jpg
▼CPU与GPU同时满载下的红外线热影像图，可以看到上图左上的LPDDR4内存颗粒也有一
定温度
https://i.imgur.com/HtYgtBD.jpg
结论：
对于空间有限的工业电脑应用，无风扇设计的DFI ALF51在最小的1.8吋SBC内可得到最大
化的运算能量，允许宽温度范围运作(标准0~60°C，可选购-20~70°C/-40~85°C)，采用
货真价实的x86指令集相容处理器，拥有更大的软件开发弹性。对于重视超小体积、超低
功耗、严苛环境温度及需要15年(至Q4'31)技术/产品寿命支援的使用者，具备DP++4K高画
质显示、双GbE及双USB的ALF51是首选
目前DFI ALF51主要采B2B销售模式，若有兴趣请洽询
https://www.dfi.com/tw/contact/sales/
DFI ALF51产品规格：
●处理器：Intel Atom x5-E3940 Processor/Quad Core/2M Cache/1.6GHz(Max
1.8GHz)/9.5W
●处理器：Intel Atom x5-E3930 Processor/Dual Core/2M Cache/1.3GHz(Max
1.8GHz)/6.5W
●处理器：Intel Pentium N4200/Quad Core/2M Cache/1.1GHz(Max 2.5GHz)/6W
●处理器：Intel Celeron N3350/Dual Core/2M Cache/1.1GHz(Max 2.4GHz)/6W
●内存：2GB/4GB Single Channel LPDDR4 2400MHz
●BIOS：Insyde SPI 128Mbit(仅支援UEFI开机)
●显示：Intel HD Graphics
●特性：OpenGL 4.2/Direct X 11.1/OpenCL 1.2/OGL ES 3.0、
H.264/MPEG2/VC1/VP8/H.265/MPEG4硬件解码、H.264/MPEG2/MPEG4硬件编码
●显示器：1 x Mini DP++ [email protected]
●储存：16GB/32GB/64GB eMMC
●扩充槽：1个全尺寸Mini PCIe(PCIe x1/USB2.0，可选购USB3.2 Gen1/USB2.0)
●以太网路：2个Intel I211AT(10/100/1000Mbps)或2个Intel I210IT(10/100/1000Mbps)
●输入/输出：2个GbE(RJ-45)、2个USB3.2 Gen1、1个RS-232/422/485、1个USB2.0、1个8
位元DIO、1个SMBus
监视计时器：可设定1-255秒时间间隔，超时自动重新启动
●安全性：信赖平台模组fTPM 2.0
●电源：2端点连接器输入直流12V(±10%)
●功耗(E3940)：典型[email protected](3.5Watt)，最大[email protected](15.6Watt)
●RTC电池：CR2032
●支援作业系统(UEFI Only)：Windows 10 IoT Enterprise 64-bit、Linux
●温度：运作0~60°C(可选购-20~70°C/-40~85°C)，储存-40~85°C
●湿度：运作/储存5~90% RH
●尺寸：1.8吋SBC，84x55mm(3.31x2.17inch)
●可选型号配置：
◆ALF51-BN-26E40(770-ALF511-000G)：Intel Atom X5-E3940/2GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/0~60°C
◆ALF51-BN-26E30(770-ALF511-100G)：Intel Atom X5-E3930/2GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/0~60°C
◆ALF51-BN-26N50(770-ALF511-200G)：Intel Celeron N3350/2GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/0~60°C
◆ALF51-EN-26E40(770-ALF511-300G)：Intel Atom X5-E3940/2GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/-20~70°
C
◆ALF51-EN-26E30(770-ALF511-400G)：Intel Atom X5-E3930/2GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/-20~70°
C
◆ALF51-TN-26E40(770-ALF511-500G)：Intel Atom X5-E3940/2GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/-40~85°
C
◆ALF51-TN-26E30(770-ALF511-600G)：Intel Atom X5-E3930/2GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/-40~85°
C
◆ALF51-BN-46E40(770-ALF511-700G)：Intel Atom X5-E3940/4GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/0~60°C
◆ALF51-TN-46E40(770-ALF511-800G)：Intel Atom X5-E3940/4GB LPDDR4/64GB
eMMC/1xMini DP++/2xGbE LAN/1xCOM/2xUSB3.2 Gen1/1xUSB2.0/12VDC/Fanless/-40~85°
C
报告完毕，谢谢收看

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