RK3399 (Rockchip) 徹底レビュー：スペック・性能・Raspberry Pi比較・Orange Pi RK3399・活用事例

RK3399 (Rockchip RK3399) とは？

RK3399 は、Rockchip (瑞芯微電子) が 2016 年に発表した ハイエンド 64-bit ヘテロジニアス SoC (System on Chip) です。「big.LITTLE」アーキテクチャ採用で、高性能コア (Cortex-A72) と高効率コア (Cortex-A53) を組み合わせ、モバイルから産業・AIエッジまで幅広く採用されています。Chromebook、Android タブレット、SBC (Orange Pi RK3399, Rock Pi 4, NanoPi M4 等)、デジタルサイネージ、POS、エッジ AI ボックス等に搭載実績多数。

ARM Cortex CPU アーキテクチャ概念図

アーキテクチャ・主要ブロック

CPU: big.LITTLE 6コア構成

• Big クラスター: Cortex-A72 ×2 コア @ 最大 2.0 GHz (1.8〜2.0GHz 実装依存)
  - 48KB L1 I-cache + 32KB L1 D-cache / コア
  - 1MB 共有 L2 キャッシュ (4-way set associative)
• LITTLE クラスター: Cortex-A53 ×4 コア @ 最大 1.5 GHz
  - 32KB L1 I-cache + 32KB L1 D-cache / コア
  - 512KB 共有 L2 キャッシュ
• CCI-500 (Cache Coherent Interconnect): クラスター間キャッシュコヒーレンシ維持
• ARMv8-A (64-bit) 命令セット、NEON SIMD (128-bit) 対応、TrustZone セキュリティ拡張

GPU: ARM Mali-T860 MP4

• 4 シェーダーコア、階層型タイラー共有
• API: OpenGL ES 1.1/2.0/3.0/3.1/3.2, OpenCL 1.2/2.0, Vulkan 1.0, DirectX 11.1
• 4K@60fps デコード/エンコード支援、AFBC (Arm Frame Buffer Compression) 対応でメモリ帯域節約

ビデオコーデック (VPU)

コーデック	デコード最大	エンコード最大
H.264 (AVC)	4K@60fps (4096×2304)	1080p@60fps
H.265 (HEVC)	4K@60fps (4096×2304)	-
VP9	4K@60fps	-
VP8	1080p@60fps	1080p@60fps
MVC / MPEG-1/2/4	1080p@30fps	MVC/H.264/VP8 エンコード対応
H.263	576p@60fps	-

カメラ・画像処理 (ISP)

• デュアル MIPI-CSI (2×4レーン または 1×4レーン + 1×2レーン)
• デュアル ISP (Image Signal Processor) 内蔵、片側 13MP 入力対応
• HDR、3DNR、レンズシェーディング補正等対応

メモリーインターフェース

• デュアルチャネル 32-bit (合計 64-bit) DDR3/DDR3L/LPDDR3/LPDDR4 対応
• 最大 4GB (チャネルあたり 2ランク、ランクあたり 2GB)
• eMMC 5.1 (HS400/DDR50/HS200/レガシー)、SD 3.0 / MMC 4.51 対応

ディスプレイ出力 (デュアル VOP - Video Output Processor)

• HDMI 2.0 (Type-A) : 4K@60Hz, HDCP 1.4/2.2, CEC
• MIPI-DSI ×2 (または DSI+CSI 切替) : 最大 1920×1080@60fps
• DisplayPort 1.2 / eDP 1.3 : 4K@60Hz, HDCP 2.2
• AFBC (フレームバッファ圧縮) 対応でメモリ帯域・消費電力削減

その他 I/O・ペリフェラル

• PCIe 2.1 ×1 レーン (NVMe SSD、Wi-Fi 6/6E カード等接続可能)
• USB 3.0 ×2 (ホスト/OTG 切替可、Type-C で PD/DP Alt Mode 対応実装多し)
• USB 2.0 ×複数、I2S/PCM/TDM (8ch)、SPDIF、I2C、SPI、UART、PWM、ADC、GPIO 多数
• GbE MAC (RGMII/RMII)、SDIO 3.0、SPI フラッシュブート
• オンチップ: 64-bit タイマー ×26 (セキュア/ノンセキュア)、PWM ×4、WDT ×3

詳細スペック表

項目	仕様
プロセッサー	Rockchip RK3399
市場/用途	SBC、Chromebook、タブレット、産業/エッジAI、サイネージ、POS
ファミリー	RK3300 シリーズ
コア数	6 (2×A72 + 4×A53)
ISA	ARMv8-A (64-bit)
スレッド数	6
最大ターボ周波数	2.0 GHz
ベース周波数	1.5 GHz (A53), 1.8〜2.0 GHz (A72 実装依存)
マイクロアーキテクチャ	Cortex-A72 / Cortex-A53
キャッシュ総計	1.512 MB (L1+L2)
高性能クラスター	2× Cortex-A72 @ 2.0 GHz
高効率クラスター	4× Cortex-A53 @ 1.5 GHz
最大メモリ容量	4GB (LPDDR4/4X 推奨)
内蔵 GPU	ARM Mali-T860 MP4
メモリチャネル	最大 2 (64-bit 合計)
メモリタイプ	LPDDR4 SDRAM, LPDDR3-1866, DDR3-1866
ソケットタイプ	SoC (BGA)
セキュリティ	TrustZone, 暗号エンジン (AES/SHA/RSA/TRNG)

RK3399 機能ブロック図

主な搭載ボード・製品 (代表例)

ボード名	メモリ	ストレージ	特徴
Orange Pi RK3399	2/4GB LPDDR4	eMMCモジュール別売, microSD	オープンソース、安価、Android 6.0/9/11, Ubuntu, Armbian対応
Rock Pi 4 (Model B/C)	1/2/4GB LPDDR4	eMMCソケット, microSD, M.2 NVMe	PCIe x4 (M.2), USB3×2, PoE HAT対応、コミュニティ大
NanoPi M4 / M4V2	2/4GB LPDDR3/4	eMMC, microSD	超小型 (60×60mm), ヒートシンク一体, FriendlyElec サポート
Firefly ROC-RK3399-PC	2/4GB	eMMC, microSD, M.2	産業グレード、長期供給、豊富な拡張ボード
Khadas Edge / Edge-V	4GB	32GB eMMC, M.2	高性能、独自拡張インターフェース、VIM互換フォームファクタ

Orange Pi RK3399 詳細

Orange Pi RK3399 仕様書

• オープンソースハードウェア、コミュニティ主導開発
• Android 6.0/9.0/11.0 イメージ提供、Mainline Linux (Armbian) 対応良好
• GPUとメモリ共有 (UMA)、2GB/4GB LPDDR4 選択可
• 用途例: ワイヤレスサーバー、Bluetoothスピーカー、Android ゲームコンソール、ホームオートメーションハブ、エッジAI推論ボックス

競合比較：RK3399 vs Raspberry Pi 4 vs RK3588 (次世代)

項目	RK3399 (例: Rock Pi 4B 4GB)	Raspberry Pi 4 (8GB)	RK3588 (Rock Pi 5B 8GB)
CPU	A72×2 + A53×4 @ 2.0/1.5 GHz	A72×4 @ 1.8 GHz	A76×4 + A55×4 @ 2.4/1.8 GHz
GPU	Mali-T860 MP4	VideoCore VI	Mali-G610 MP4
NPU	なし (外付け必要)	なし	6 TOPS 内蔵
ビデオデコード	4K@60 (H.265/VP9)	4K@30 (H.265)	8K@60 / 4K@120
PCIe	2.1 ×1	なし (Compute Module 4のみ)	3.0 ×4 + 2.1 ×1
USB 3.0	2ポート	2ポート	3.0×2 + 2.0×2
OS成熟度	〇 (Mainline Linux/Armbian)	◎ (Raspberry Pi OS 最適化)	△ (開発中・向上中)
価格帯	¥10,000〜15,000	¥10,000〜13,000	¥20,000〜30,000

RK3399 の位置づけ：Pi 4 より CPU/GPU/ビデオ/PCIe で優位だが NPU なし。RK3588 は全面的に上位互換だが高価・ソフト成熟待ち。「今すぐ PCIe NVMe + 4K + そこそこの CPU 性能が安価に欲しい」なら RK3399 搭載ボードがベストバイ。

主なアプリケーション・ユースケース

• デジタルサイネージ：4K@60 HDR ループ再生、マルチディスプレイ (HDMI+DP+DSI)
• POS / キオスク端末：タッチパネル (DSI/HDMI) + 周辺機器 (プリンター/スキャナー/カードリーダー) USB/シリアル接続
• エッジ AI 推論：NPUなしだが CPU (NEON) + GPU (OpenCL) で TensorFlow Lite / ONNX Runtime / NCNN 推論実用可。Google Coral USB Accelerator (Edge TPU) 併用で高性能化
• 産業用ゲートウェイ/制御：GbE + PCIe (追加 LAN/フィールドバス) + GPIO + RS485/CAN 拡張
• ネットワークストレージ (NAS)：PCIe ×1 で NVMe SSD または SATA マルチポート接続、OMV/OpenWrt 運用
• ビデオ処理/トランスコード：ハードウェアコーデック活用で低CPU負荷ストリーミングサーバー
• セキュリティ/監視：複数カメラ (MIPI-CSI + USB/IPカメラ) 録画・解析 (Frigate + Coral 等)

デジタルサイネージ

POS

キオスク

ソフトウェア・開発環境

• OS: Armbian (Mainline Linux, 推奨), Ubuntu 20.04/22.04/24.04, Debian 11/12, Android 9/11/12, OpenWrt
• SDK/BSP: Rockchip 公式 Linux SDK, Android SDK (要NDA/ライセンス)
• ブートローダー: U-Boot (Mainline 対応良好), RK U-Boot (ベンダー版)
• 開発ツール: RKNPU Toolkit (RK3588用だが一部互換), Rockchip Linux GPU/VPU ユーザースペースライブラリ (mpp, rga, librga)
• コンテナ: Docker, Podman, Kubernetes (k3s) 動作実績豊富

まとめ

RK3399 は、「枯れた安定性・豊富な実装実績・PCIe/4K/高性能CPUを兼ね備えた、コスパ最強のエッジコンピューティング SoC」です。NPU非搭載は外付けアクセラレーター (Coral, Hailo, 自作NPUモジュール) で補完可能。Raspberry Pi では I/O (PCIe, 複数ディスプレイ, 高速ストレージ) が足りない、Jetson/RK3588 は予算/成熟度で見送りたい——そんなプロジェクトの「今の最適解」となり得ます。Orange Pi RK3399, Rock Pi 4, NanoPi M4 等、入手性良好なボードも複数存在。ご検討中の用途に合わせたボード選定・BSPカスタマイズ・熱設計支援も承っております。お気軽にご相談ください。