Svinkovod.ru

Бытовая техника
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Миникомпьютеры Raspberry

Миникомпьютеры Raspberry

Raspberry – семейство компьютеров, размеры которых сопоставимы с размерами кредитной карты. Они одноплатные, но при этом обладающие широким функционалом. Сначала устройство Raspberry Pi не имело корпуса, и по замыслу разработчиков из Великобритании должно было побуждать детей и взрослых не только пользоваться компьютером, но и изучать, что находится у него внутри. А также экспериментировать, изобретать что-то своё на предложенной базе.

Первые модели мини-устройств были рассчитаны на небольшой круг пользователей: их планировали использовать в образовательных целях, но технические характеристики и удобство эксплуатации принесли проекту огромный успех: уже проданы десятки миллионов устройств, используемых в качестве мини-компьютера. У Raspberry Pi оказался исключительно большой потенциал для создания полезных и интересных электронных устройств.

На старших версиях мини-компьютера установлен четырехъядерный процессор, который позволяет пользоваться не только приложениями со средним ресурсом, но даже запускать довольно «тяжёлые» игры. На всех версиях стоит графический ускоритель Broadcom VideoCore, поддерживающий большинство библиотек OpenGL (1.2 и 2.0), OpenVG 1.1, Open EGL, это позволяет запускать видеофайлы в формате MPEG-4 AVC в высоком разрешении.

Raspberry Pi 4

Если в первых версиях пользователям предлагался небольшой объём оперативной памяти, до 1024 Мб, хотя и его хватало для стабильной работы, старшие версии, например Raspberry Pi 4 содержат 1, 2, или 4 Гб ОЗУ и работают с целым рядом ОС. У новой версии есть Ethernet-порт, двухдиапазонный Wi-Fi, HDMI-разъемы и два порта USB-3.

Операционная система, встроенная производителем, — Raspbian. Её основа — дистрибутив Linux Debian 10, отличающийся безопасностью и стабильностью.

Области применения мини-компьютера

Основное преимущество Raspberry Pi в универсальности. Умельцы используют его в самых разных проектах, например:

  • как полноценный ПК, вполне справляющийся с офисными программами. К одноплатному компьютеру можно подключить сразу два монитора;
  • можно использовать устройство как сервер для хранения данных;
  • можно собрать вместе несколько Raspberry Pi и получить многоядерный компьютер. Желательно добавить к системе охлаждение, и получится мощный многоядерный процессор;
  • компактное устройство удобно использовать для управления автоматизированными станками;
  • достаточно подключить эмулятор любой консоли и монитор с джойстиком, и появляется возможность играть в старые любимые игры;
  • при желании можно создать полноценный планшет, подключив мини-ПК к монитору в 10 -15 дюймов и установив ОС Android;
  • можно создать красивую систему освещения загородного дома, настроив мини-ПК на включение отдельных ламп в заданном заранее порядке.
  • если подключить Raspberry Pi к небольшому экрану, вмонтированному в стену, можно получить удобный настенный органайзер.

В примеры нестандартного, но интересного применения специалисты приводят робот-инопланетянина Poppy; Конструктор Kano, аппарат-беспилотник SkyJack.

Разработчики Raspberry Pi считают, что устройство будет учить не только использовать технологии, но и создавать их.

Собираем мини-ПК на базе Raspberry Pi 4 с дисплеем, демонстрирующим режим работы процессора

Сегодня я покажу вам, как собрать корпус для Raspberry Pi 4, который делает из «малинки» настоящий мини-компьютер.

Корпус кейса частично напечатан на 3D-принтере, частично — выполнен из прозрачного акрила, поэтому вы можете наблюдать «внутренности» нашего мини-ПК. Для охлаждения процессора я использовал кулер Ice Tower, но вентилятор прикрепил не к радиатору, а к стенке бокса.

Я также встроил OLED-дисплей в переднюю панель корпуса, который отображает IP-адрес «малинки» и такие данные, как показатели работы процессора и его температура, использование хранилища и памяти.

Вот видео сборки, корпуса и дисплея:

Что вам нужно, чтобы создать собственный десктопный мини-компьютер на Raspberry Pi 4

  • Raspberry Pi 4 (подойдет любая модель);
  • Карта Micro SD;
  • Блок питания Raspberry Pi;
  • Кулер Ice Tower;
  • I2C OLED-дисплей;
  • Ленточный кабель;
  • Женский штыревой разъем;
  • Крепежные винты;
  • Акрил 2мм;
  • Черный пластик для 3D-принтера (PLA).

Для сборки не понадобится лазерный гравер, хотя он значительно облегчает изготовление деталей корпуса. Их всегда можно просто вырезать вручную с помощью имеющихся у вас инструментов либо воспользоваться сервисом лазерной резки. Я использовал настольный лазерный гравер K40.

Соберем наш корпус Raspberry Pi 4

Печатаем корпус на 3D-принтере

Я начал с создания 3D-модели будущего бокса в Tinkercad.


Разработал модель корпуса с учетом предполагаемого размещения Raspberry Pi внутри бокса. По плану порты USB и Ethernet доступны на передней панели, а порты питания, HDMI и аудио — на задней.

OLED-дисплей расположен на передней части корпуса, над портами. Наверху мы его мы закрепим двумя маленькими зажимами, внизу — пластиковым зажимом с винтом. Ранее я уже использовал этот способ при создании таймера реакции на базе Arduino.

Саму «малинку» установлю на латунные стойки, которые пришли в наборе вместе с Ice Tower. Я лишь добавил несколько отверстий под резьбу M2,5.

Читайте так же:
Можно ли подключить hdmi к компьютеру

Я нечасто вытаскиваю SD-карту из «малинки», поэтому не стал добавлять вырез для более легкого ее извлечения. Если вы планируете это делать, просто добавьте круглый вырез в задней панели корпуса. Заменить SD-карту без этого выреза будет немного сложнее, так как вам нужно будет сначала вынуть ваш одноплатный компьютер из бокса.

Я напечатал на 3D-принтере корпус нашего мини-компьютера из черного пластика с высотой слоя 0,2 мм и заполнением 15%. При этом учел при печати вырезы для дисплея и портов на передней панели. Это легко сделать в программе для 3D-моделирования. Вам также потребуется напечатать небольшой пластиковый зажим для дисплея.

Встраиваем Raspberry Pi и кулер

Теперь, когда основная часть корпуса готова, давайте установим в него Raspberry Pi. Для начала ввинтим латунные стойки в отверстия в основании.

Заметьте, что я изменил ориентацию винтов и опор, идущих в наборе с Ice Tower, так, чтобы они ввинчивались прямо в нижнюю часть корпуса и не требовали сквозных отверстий. Если вы изучите руководство по Ice Tower, вы заметите, что стойки и винты установлены наоборот.

Нам нужно снять вентилятор с кулера, чтобы мы могли прикрепить его к прозрачной боковой панели. Мы ставим вентилятор именно здесь, чтобы убедиться, что холодный воздух забирается снаружи корпуса, а затем выходит через вентиляционные отверстия на противоположной стороне.

Установите опорные кронштейны на нижнюю часть радиатора Ice Tower в соответствии с инструкцией. Убедитесь, что вы все делаете правильно.

Поместите «малинку» на свое место, а затем используйте второй набор латунных стоек, вкрученных в «дно» корпуса, чтобы все закрепить.

Приклейте подушку радиатора к процессору и снимите верхний слой защитной пленки. Поместите радиатор Ice Tower на тепловую подушку на процессоре и закрепите его четырьмя винтами в латунных стойках.

Устанавливаем OLED-дисплей

Теперь нам нужно установить OLED-дисплей. Если контакты вашего дисплея не припаяны, припаяйте их к задней части дисплея.

Вставьте верхний край дисплея под пластиковые зажимы, а затем осторожно надавите на него, чтобы он встал на свое место.

Используйте тот зажим, что мы напечатали на 3D-принтере, и закрепите его маленьким винтом. Для затяжки винта может потребоваться гибкий вал или угловая отвертка на 90 градусов.

Теперь нам нужно подвести провода к OLED-дисплею. Вам нужно будет сделать 4 подключения к контактам интерфейса ввода/вывода общего назначения (GPIO) — два для питания и два для коммуникаций. Я сделал короткий соединительный кабель из соединительных штифтов DuPont и ленточного кабеля. Вы также можете использовать несколько штыревых разъемов или перемычки для макетных плат, чтобы подключить дисплей к вашей «малинке».

Когда кабель собран, подключить одну его сторону к задней стороне дисплея, а вторую — к контактам GPIO следующим образом:

  • VCC → Pin1 3.3V Power;
  • GND → Pin14 Ground;
  • SCL → Pin3 SCL;
  • SDA → Pin2 SDA.

Я заметил, что есть две версии этих OLED-дисплеев, порядок размещения контактов в них немного отличается. Поэтому просто убедитесь, что вы подключаете питание к правильным контактам.

Делаем акриловые стенки

В целом, с внутренними частями нашего кейса мы закончили. Теперь давайте сделаем акриловые стенки, чтобы завершить его.

Я снова открыл Tinkercad (бесплатная программа для 3D-моделирования — прим. ред.) и примерно прикинул, где должен быть радиатор Ice Tower, чтобы отверстия для крепления вентилятора были в правильном месте на боковых панелях. Затем я экспортировал изображение стенок кейса, чтобы открыть его в Inkscape и нарисовать макет для лазерной гравировки.

Мы делаем две акриловых стенки: одна с вентилятором для забора воздуха, вторая — с отверстиями для отработанного воздуха.

Можно удалить обводку детали, поскольку нам нужно вырезать только контур стенки и отверстия в ней. В целом, в модели нужно учесть отверстие для вентилятора и четыре отверстия для винтов. Также важно добавить отверстия для скрепления акриловой стенки с ранее распечатанным корпусом.

Затем я дублировал форму стенки, где будет установлен вентилятор, и нарисовал ряд шестиугольников на месте отверстия. Логика проста: шестиугольники — для потока отработанного воздуха.

Если у вас нет лазерного станка для столь точной и сложной резки, просто просверлите круглые отверстия (примерно 8 мм в диаметре), в том же месте.

Режем! Для боковых панелей я использовал прозрачный акрил толщиной 2 мм.

Вы можете использовать любой акрил, какой хотите, — полупрозрачный тонированный или непрозрачный. Наиболее доступно оргстекло толщиной 3 мм. В целом, толщина не имеет особого значения, просто у вас будут чуть более толстые края.

Читайте так же:
Можно ли обычные наушники подключить к компьютеру

Чтобы установить вентилятор на боковую панель, нужно вдавить несколько гаек M3 в соответствующие пазы. Проще всего положить гайку на плоскую поверхность, расположить над ней нужное отверстие для закрепления вентилятора и давить, пока она не встанет на место. Гайки будут крепко держаться, поэтому вам не придется использовать гаечный ключ, чтобы удерживать их при затягивании винтов.

Если вы захотите использовать винтики от вентилятора, сразу скажу, что они будут слишком короткими, чтобы пройти сквозь акрил, вентилятор и гайку. Кроме того, это не лучший способ прикрепить вентилятор.

Прикрутите боковое стекло к корпусу, напечатанному на 3D-принтере, с помощью четырех винтов с шестигранной головкой M3 x 8 мм.

Сделать это будет сложновато, потому что внутри отверстий напечатанного корпуса нет резьбы.

Теперь подключите вентилятор к источнику питания на 5V и установите вторую акриловую панель (с отверстиями для выхлопа). Красный провод к Pin4 (5V), а черный — к Pin6 (Ground).

На этом сборка завершена. Наш настольный мини-компьютер на Raspberry Pi 4 готов. Теперь нам нужно, чтобы заработал дисплей.

Программируем OLED-дисплей

Чтобы дисплей заработал, нужно запустить скрипт на Python. Для этого вам требуется запустить «малинку».

Raspberry Pi обменивается данными с дисплеем по протоколу I2C, поэтому убедитесь, что это учтено в ваших настройках. Также проверьте, установлены ли у вас библиотеки python-smbus и i2c-tools. Они должны быть по умолчанию, но тут лучше перебдеть и все же проверить.

Скрипт ниже основан на одном из скриптов в библиотеке Python Adafruit для модулей OLED-дисплеев с некоторыми изменениями, внесенными Шахизатом Нургалиевым, чтобы добавить к отображаемым данным температуру процессора и изменить формат дисплея.


Вам нужно будет загрузить исходную библиотеку Adafruit с Github, чтобы завершить настройку, выполнив следующие действия.

Откройте новое окно терминала, затем перейдите в каталог библиотеки:

Установите библиотеку для Python 3:

Затем вы можете запустить указанный выше файл stats.py или пример файла stats.py в каталоге Adafruit — в этом случае вы просто получите немного другой макет отображения.

Перейдите в каталог, содержащий скрипт stats.py:

Рекомендую протестировать скрипт, чтобы убедиться, что дисплей работает без ошибок, прежде чем настроить его на автоматический запуск.

Чтобы настроить автоматический запуск скрипта, нужно найти каталог скрипта, затем открыть crontabи добавить строку для его запуска:

Очевидно, потребуется изменить название каталога / home / pi /, чтобы выделить тот, в котором вы сохранили нужный скрипт.

Не забудьте добавить & в конце, это сообщит «малинке» команду продолжить запуск и запустить скрипт в фоновом режиме.

Перезагрузите ваш Raspberry Pi для автоматического запуска скрипта. После этого вы должны увидеть обозначенную статистику на OLED-дисплее при запуске вашего мини-ПК.

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Там, где полноценный компьютер использовать неудобно из-за его размеров и энергопотребления, наиболее привлекательно выглядят небольшие девайсы вроде Raspberry Pi, которые лишены перечисленных выше недостатков, и, хотя не столь мощны, без проблем справляются с разного рода проектами.

Содержание

Что такое Raspberry Pi

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Raspberry Pi — это одноплатный компьютер, построенный на ARM-архитектуре и обладающий небольшой ценой и скромными габаритами. У него есть процессор, ОЗУ, видеоускоритель, а некоторые вариации обладают множеством полноценных разъёмов, включая USB, Ethernet и microHDMI. Иными словами, он полностью готов к работе из коробки. Микрокомпьютер разрабатывается британской компанией Raspberry Pi Foundation. Изначально разработанный для обучения, Raspberry Pi обрёл широкое распространение среди энтузиастов.

Для чего нужен Raspberry Pi

Существует невообразимое множество способов использования этого одноплатника, но пока что стоит рассказать лишь о самых очевидных.

Хаб для умного дома

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Умные лампочки, розетки, датчики и даже чайники — сейчас многие отдают предпочтение интеллектуальным гаджетам, которыми можно управлять удалённо через смартфон или планшет. Главное преимущество таких девайсов в том, что их можно автоматизировать: к примеру, когда датчик влаги фиксирует слишком сухой воздух в комнате, умный увлажнитель включается и начинает работать до тех пор, пока всё тот же датчик не определит влажность в доме как приемлемую и не остановит его. Данный сценарий может выполняться как по команде пользователя, так и без его ведома.

Проблема лишь в том, что умные гаджеты от разных производителей порой нельзя настроить на взаимодействие друг с другом. А для владельцев смартфонов от Apple отдельным препятствием становится невозможность подключить девайсы к системе умного дома Apple Homekit. Raspberry Pi решает это — благодаря программам HomeBridge или Home Assistant этот одноплатный компьютер может выступать в роли хаба, который объединяет все умные устройства в одну «сеть». Такое решение даёт свободу для настройки автоматизации на Android и iOS, а также нивелирует отсутствие официальной поддержки девайсом платформы Apple HomeKit.

Читайте так же:
Зарядка акб из блока питания компьютера

Сетевое хранилище

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Сетевое хранилище (NAS) — это домашний сервер, в котором можно хранить важные файлы, бэкапы, фильмы, фотографии или музыку. Готовые решения для этого стоят дорого, а вариант с компьютером из дешёвых комплектующих занимает много пространства и потребляет энергии куда больше, чем компактный одноплатник. Поэтому для создания простого домашнего NAS последнего в лице Raspberry Pi будет более чем достаточно. Желательно выбрать модель с портом Gigabit Ethernet и USB 3.0, чтобы скорость передачи данных не разочаровывала. Какие версии обладают подобным функционалом — об этом в разделе ниже.

Медиаплеер

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Самая удобная вещь для просмотра фильмов дома — медиаплеер. Мощные версии Raspberry Pi несложно превратить в самый настоящий медиакомбайн, способный «крутить» видеофайлы из домашнего сетевого хранилища или стримить торренты без загрузки. На 4K-видео рассчитывать не стоит, но Full HD, скорее всего, потянет. Как и в случае с NAS, лучше всего использовать для подобных целей варианты с быстрым Ethernet и USB 3.0 — подключение внешних накопителей также может пригодиться.

Блокировщик рекламы

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Популярные расширения для браузеров для блокировки рекламы доступны не на всех устройствах. Smart TV, iPhone с Google Chrome, да даже мобильные приложения — все они не лишены рекламы, и избавиться от неё с помощью расширений невозможно. Зато самый недорогой Raspberry можно быстро приспособить в качестве DNS-фильтра, блокирующего любые запросы к сайтам с рекламой. Настраивается такой блокировщик очень просто, а возможности веб-интерфейса не ограничиваются базовыми функциями и статистикой.

Игровая ретроконсоль или аналог Steam Link

Найти оригинальную ретроконсоль и диски или картриджи к ней сложно и дорого, ПК с эмулятором зачастую неудобно подключать к телевизору, зато Raspberry Pi легко перенести из одного места в другое, а её производительности хватит для эмуляции первой PlayStation. Помимо этого, одноплатник можно использовать для трансляции современных игр с основного ПК через приложение Steam Link. В таком случае, опять же, нужен быстрый и стабильный интернет, доступный лишь на топовых моделях Raspberry.

Какой Raspberry Pi выбрать

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Первые Raspberry Pi поступили в продажу ещё в 2012 году, и с тех пор устройство претерпело множество изменений, что в конечном итоге вылилось в различные вариации. Их довольно много, и рассказывать обо всех смысла нет. Поэтому ниже я приведу список только тех версий, которые, на мой взгляд, являются актуальными и достойны покупки.

Pi Zero W — дешёвый и компактный

От 1400 рублей

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Базовый и самый доступный Raspberry Pi с одноядерным процессором и 512 МБ ОЗУ подойдёт только для решений, где важна компактность. В иных случаях стоит отдать предпочтение более производительным моделям. От обычного Pi Zero он отличается лишь наличием беспроводных интерфейсов Bluetooth и Wi-Fi, которые задействуются в большинстве интересных проектов. Данный девайс слишком слабый для ТВ-приставки или обычной офисной работы, зато он справится с блокировкой рекламы или обслуживанием девайсов для умного дома. Важно уточнить, что у него отсутствуют порты USB и Ethernet.

Pi 3 Model B+ — старый, но актуальный

От 3200 рублей

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

От обычной Pi 3 Model B эта версия отличается наличием более быстрого четырёхъядерного процессора Broadcom BCM2837B0, порта Gigabit Ethernet с пропускной способностью до 300 Мбит/с, технологии Power over Ethernet, а также поддержкой Wi-Fi 5 ГГц. Можно немного сэкономить, взяв Model B, если всё это не так важно, но для большинства юзкейсов эти фичи будут крайне полезны. Хотя этой версии Raspberry должно хватить для реализации многих идей, 1 ГБ ОЗУ может стать «бутылочным горлышком».

Pi Compute Module 3+ — как 3B+, но ещё меньше

От 2900 рублей

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Вычислительная плата представляет из себя всё тот же Raspberry Pi 3 Model B+ по начинке, но в более компактном форм-факторе. У девайса нет портов — добавить их можно только при помощи платы Compute Module 1/3/3+ IO Board. На ней расположен разъём DDR2 SODIMM, в который вставляется вычислительная плата. Сама компания позиционирует Compute Module 3+ как девайс для интеграции с другими продуктами, нежели как решение для отдельного использования.

Pi 4 Model B — флагман среди всех Raspberry

От 3500 рублей

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Самая флагманская Raspberry, доступная на сегодняшний день. Процессор, конечно, таковым не назовёшь — устаревший Broadcom BCM2711 с четырьмя ядрами Cortex-A72. Но в линейке мини-компьютеров решений производительнее пока нет. На выбор доступно 2, 4 или 8 ГБ оперативной памяти. Последний вариант на текущий момент избыточен для большинства ситуаций, но будет полезен для тех, кто разворачивает сразу несколько виртуальных машин или использует RAM-диск. Кстати, в этой модели наконец-то появились 2 быстрых порта USB 3.0 и Bluetooth 5.0.

Читайте так же:
Звуковая карта usb creative omni surround

Pi Compute Module 4 — «облегчённый» Pi 4B

От 3700 рублей

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

Как и Compute Module 3+, является упрощенной версией обычной модели. Форм-фактор модуля сменился — больше никакого DDR2 SODIMM. Преимущества Pi Compute Module 4 заключаются в компактности и более низкой цене — остальные характеристики идентичны Raspberry Pi 4. Портов всё так же нет — для этого нужно докупать IO Board. У последней есть важная особенность в виде слота PCIe Gen 2 ×1. К нему уже можно подключать периферию вроде хабов USB 3.0 и сетевых карт, правда, поддерживаются далеко не все устройства.

Pi 400 — готовое решение для работы

От 5200 рублей

Что такое Raspberry Pi: мини-ПК от 20 долларов — не просто игрушка

  • В тему:Полноценный ПК внутри клавиатуры, и это дёшево. Обзор Raspberry Pi 400

Недавно представленная Pi 400 представляет из себя облачённую в совмещённый с клавиатурой корпус обычную Pi 4 Model B, но без Jack 3,5-мм и Power over Ethernet. Стоит отметить наличие более свежей ревизии процессора относительно предшественника: благодаря этому базовая частота чипа на 0,3 ГГц выше, а разогнать его удаётся до 2,2 ГГц, в то время как раньше максимум был зафиксирован на отметке 2,147 ГГц. Кроме того, внутри корпуса расположена металлическая пластина, выполняющая роль радиатора, которая эффективно отводит тепло, нагревая в большей степени порты, расположенные сзади.

Мини компьютеров raspberry pi

Raspberry PI — серия пользующихся спросом и востребованных мини-компьютеров. Продаваемые производителем по цене $35, они нашли широкое применение в разных сферах — от web-виртуализации до мультимедийных центров и проектов домашней автоматизации.

Описание и особенности

Весной 2017 года руководитель группы разработчиков Эбер Аптон заявил, что дальнейшее развитие технологии одноплатных мини-компьютеров будет сложным по причине достижения аппаратными возможностями своего предела.

Купить Raspberri Pi 4

В предыдущей версии процессорный кристалл базировался на 40-нанометровом техпроцессе. Существуют жесткие ограничения по тепловыделению (TDP) и энергопотреблению.

Поэтому дальнейшее повышение вычислительных мощностей платформы представляется затруднительным.

С каждой следующей моделью инженеры компании стремились не только улучшить частотную формулу процессора, но и расширить его функциональные возможности.

Серийного производства Raspberry PI 4, по мнению аналитиков IT-индустрии, не стоит ждать раньше второго квартала 2019 года. К этому времени инженеры обещают преодолеть некоторые технологические ограничения, что позволит повысить вычислительные мощности устройства.

Изначально мини-компьютеры серии разрабатывались в качестве бюджетного устройства для обучения информатике.

Впоследствии они получили более широкое распространение, чем ожидали авторы. Всего продано 12,5 млн экземпляров. Устройства распространяются полностью собранными на четырехслойной печатной плате.

В базовую комплектацию входит только аппаратная платформа. Блок питания, ПЗУ (флеш-карту формата microSD) и прочее нужно заказывать отдельно.

Мини-компьютеры Raspberry могут использоваться в качестве открытого стенда или собираться в крошечном корпусе, специально для них разработанном.

Третья версия устройства базируется на аппаратных возможностях мобильной платформы Broadcom BCM2837 с распаянным 64-битным процессором Cortex-A53 с четырьмя вычислительными ядрами, работающими на базовой частоте 1,2 ГГц.

Подобное «железо» устанавливается в бюджетные смартфоны. Возможно, в четвертом поколении мини-компьютеров компании Raspberry Foundation будет сделан технологический прорыв. В предыдущей версии использовались графический ускоритель Broadcom VideoCore IV и ОЗУ стандарта LPDDR2 (900 МГц).

Вычислительные возможности этих аппаратных модулей уже исчерпаны, как и самого 40-нм техпроцесса.

Дальше можно добавлять сколько угодно кремния, но большего быстродействия достичь не удастся из-за невозможности задействовать все транзисторы по причине быстро растущих температур и вызванного ими включения троттлинга процессора, заставляющего его принудительно понижать рабочие частоты и пропускать такты.

Разработчики понимают, что в четвертом поколении мини-компьютером требуется другое решение. Поэтому дебют откладывается.

Производитель намерен сохранить миниатюрный форм-фактор. Одна из интересных особенностей своих мини-компьютеров — 40-контакные порты GPIO, распаянные на системной плате.

Это интерфейсные разъемы, предназначенные для аппаратно-программного взаимодействия компонентов системы, например, микропроцессора с подключаемыми периферийными устройствами.

Характеристики и спецификация

До сих пор неизвестны подробные характеристики и спецификация модели четвертого поколения мини-компьютеров Raspberry. Однако можно предположить, что по причине достижения вычислительного предела 40-нм техпроцесса следует ожидать его уменьшения.

Это не только позволит снизить энергопотребление и тепловыделение, но также повысит быстродействие устройства, что приведет к расширению сфер его применения. В предыдущей версии уже реализована поддержка беспроводных технологий Wi-Fi и Bluetooth.

Они будут интегрированы и в системные платы четвертой генерации. Разработчики планируют обеспечить аппаратно-программную совместимость с предыдущими версиями.

Читайте так же:
Залили ноут водой что делать

Будет реализована поддержка оперативной памяти стандарта LPDDR3, работающей в диапазоне частот 1066-2133 МГц.

Базовые показатели скорее всего будут ближе к нижней границе. Из новшеств следует ожидать интеграцию высокоскоростных портов USB 3.1 и Type-C.

Эти универсальные разъемы способны заменить собой все остальные интерфейсные входы, что позволит сэкономить место на системной плате.

Процессорный чип должен иметь не менее четырех вычислительных ядер, работающих на частоте свыше 1,8 ГГЦ, и кэш-память хотя бы второго уровня. Объем оперативной памяти предположительной будет составлять 2-4 Гб. В предыдущей версии уже использовалась 100-мегабитная сетевая карта. Ее присутствия следует ожидать и в моделях следующего поколения, как и Wi-Fi-модуля стандарта 2,4 ГГц 802.11n.

Возможно, производитель позаботится о наличии одного видеоинтерфейса HDMI 2.0, способного выводить не только изображение разрешением 3840×2160 при частоте 60 Гц, но и передавать звук.

Правда, это будет иметь смысл только в случае достаточных вычислительных мощностей процессорного чипа и графического акселератора.

О последнем информация полностью отсутствует.

Можно предположить, что будет использован хотя бы видеоадаптер уровня Adreno 506.

Мини-компьютеры серии Raspberry Pi работают под управлением операционных систем, базирующихся на ядре Linux.

Можно установить облегченную версию Windows 10 с индексом IOT. Предыдущая модель предлагалась производителем с предустановленной этой ОС по цене $50.

Инсталлируются операционные системы с помощью фирменного программного инструмента NOOBS (New Out Of the Box Software), включающего в себя все официально поддерживаемые дистрибутивы. Образ системы можно самостоятельно развернуть на SD-карту.

Тесты и сравнения

Разными компаниями представлено более сотни моделей одноплатных мини-компьютеров на базе мобильных APM-процессоров. Некоторые из них выступают прямыми конкурентами Raspberry Pi, поскольку предназначены для решения аналогичных задач. Тесты производительности RPi3, выполненные на аппаратном уровне, продемонстрировали неплохое для столь миниатюрного устройства быстродействие.

Четвертое поколение по логике должно превосходить своего предшественника как минимум за счет использования более тонких технологических норм производства процессорного чипа и установки ОЗУ LPDDR3, распаянной на системной плате.

Для оценки производительности графического адаптера традиционно задействуется драйвер OpenGL, встроенный в последнюю версию фирменной операционной системы Raspbian.

В модульном кроссплатформенном тесте sysbench RPi3 оказался на 88% быстрее своего предшественника. Если подобная тенденция сохранится, похожих результатов следует ждать и при тестировании четвертой версии мини-компьютера.

Из конкурентов этой линейки можно выделить модельный ряд одноплатных компьютеров Orange Pi Win Plus, обладающий неплохими техническими параметрами при низкой стоимости.

Еще один распространенный аналог — Asus Tinker Board, который журналисты уже назвали «убийцей» Raspberry. При сопоставимой стоимости продукция китайского лидера IT-индустрии располагает большим вычислительным ресурсом.

Мини-компьютер корпорации Asus базируется на четырехъядерном чипе Rockchip RK3288 и использует ОЗУ LPDDR3. По мощности он вдвое превосходит модель RPi3. Возможно, ожидаемая в 2019 году четвертая версия сумеет навязать ему конкуренцию.

Отзывы и мнения экспертов

Андрей, Тула: «Компактный, потребляет мало энергии. Присутствует официальная возможность небольшого разгона, хорошо тянет видео в разрешении FullHD c жесткого диска.

Недостатки: сильно греется в нагрузке, неспособен обеспечить питанием HDD даже с адаптером на 2500 mA. Использую в качестве медиацентра с FTP. Планирую сделать из него VPN-сервер. С возложенными задачами справляется хорошо».

Дмитрий, Кисловодск: «Приобрел RPi2. Использую для web-виртуализации. Нормально тянет движок сайта средней загруженности. Прост в настройке, шустрый и энергоэффективный. Можно экспериментировать с установкой разных операционных систем».

Эксперты видят большой потенциал в дальнейшем развитии технологии мини-компьютеров на базе APM-процессоров. С помощью таких устройств можно реализовывать всевозможные коммерческие интернет-проекты. Причины:

  1. Низкая стоимость.
  2. Относительная универсальность.
  3. Открытость аппаратной конфигурации.
  4. Возможности для дальнейшего повышения вычислительных мощностей при условии использования более тонкого техпроцесса.

Энтузиасты в экспериментальных целях даже создают некое подобие суперкомпьютера путем объединения до 64 Raspberry Pi в единую систему. Такой вычислительный центр построен профессором университета Саутгемптона Саймоном Коксом.

На основе мини-компьютеров производства Raspberry Pi Foundation американский энтузиаст Дейв Акерман создал метеозонд, позволяющий получать качественные снимки стратосферы. Многослойная миниатюрная плата легко выдержала температуру -50°С и работу в сильном разреженном воздухе.

Эксперты усматривают и другие перспективы развития этой технологии, вплоть до применения в сфере машинного обучения и облачных вычислений.

В бытовых целях мини-компьютеры можно использовать для создания цифрового настенного календаря, в качестве замены Smart TV, как игровую платформу для запуска android-приложений и т. д. Появление на рынке моделей четвертого поколения Raspberry Pi должно существенно расширить возможности использования мини-компьютеров.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector