Què és un ordinador de placa única i quin és el més adequat per a mi?

Les darreres dècades han vist com el paisatge de l’electrònica dels aficionats es transformava amb una nova gamma d’ordinadors de placa única. Aquests dispositius, com us podríeu imaginar, són ordinadors sencers integrats en una sola placa de circuit: a diferència d’un ordinador d’escriptori modern, un SBC no necessita memòria ni emmagatzematge addicional per arrencar. No exigeix ​​que passeu els cables d’alimentació a través d’una carcassa atapeïda, ni tampoc cal que poseu la memòria RAM, que connecteu un milió de ventiladors de carcassa o que poseu un globus de compost tèrmic de mida pèsol sota un dissipador de calor. reflecteixen diferències de propòsit. Un únic ordinador de placa no pot fer moltes de les coses que fa un modern PC d’alt rendiment. Però llavors no ho intenta. En canvi, els SBC serveixen en una àmplia gamma d'aplicacions educatives, comercials i industrials. Els trobareu a caixers automàtics, màquines escurabutxaques virtuals, caixes de discos, caixes automàtiques i gairebé a tot arreu. En aquest article examinarem cinc equips de placa única destacables. Quina diferència hi ha entre un SBC i un MCU? Abans de continuar, fem una distinció important entre un SBC i un MCU. Una MCU, o unitat de microcontrolador, és una forma de sistema incrustat que incorpora un ordinador sencer en un sol xip. Sota el capó hi ha un processador, memòria, emmagatzematge i pins d'entrada i sortida programables. Els microcontroladors no són potents ni són fàcilment reprogramables. Però llavors no cal que ho siguin; es poden fabricar a gran escala gairebé sense res i poden realitzar una sèrie de tasques per a les quals un equip complet no seria adequat. Preneu el microcontrolador al control remot del televisor. Sense cap sistema operatiu que l’inhibeixi ni programes que s’executin, romandrà inactiu durant dies o setmanes, sense consumir gairebé cap energia. És a dir, fins que no premeu un botó, es genera un senyal en un dels seus pins de connexió i, d’aquesta manera, es dispara immediatament els senyals adequats. Els microcontroladors es troben en una gran quantitat d’ordinadors incrustats, que es poden trobar a tot arreu, des d’ordinadors industrials fins als últims dispositius IOT edge de la llar. Amb aquesta condició fora del camí, considerem el més famós de tots els SBC, l’omnipresent Raspberry Pi.Raspberry Pi Hi ha una bona raó per la qual probablement heu sentit a parlar del Raspberry Pi. Les successives generacions d’aquest ordinador de placa única han venut més de dinou milions d’unitats a tot el món. Va ser obra de la Fundació Raspberry Pi, que es va inspirar en l’ordinador de la BBC Micro, amb la qual s’han batejat els models posteriors del Raspberry Pi. Aquest SBC es va concebre com una eina educativa i encara es comercialitza principalment a les aules de possibles codificadors. Però les seves aplicacions van molt més enllà. En llançar-se, va cridar l’atenció de la comunitat electrònica mundial, va gaudir d’un enorme èxit i va generar un petit exèrcit d’imitadors (el treball del qual veurem més endavant). Primer, fem una ullada a les especificacions del darrer model, el Raspberry Pi 3 Model B +: CPU: Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64 bits SoC @ 1.4 GHz Memòria - 1 GB LPDDR2 Connectivitat - 2.4 GHz i 5 GHz IEEE 802.11.b / g / n / ac LAN sense fils; Bluetooth 4.2; BLEGigabit Ethernet per USB 2.0 (rendiment màxim de 300 Mbps) Pinout: capçalera GPIO de 40 pins Ports: ports HDMI 4 HDMI 2.0 de mida completa Port de la càmera CSI Port de visualització DSI Port de vídeo compost Sortida estèreo de 4 pols Port micro SD OS - RaspbianPower - V / 2.5A entrada d’alimentació CC Al voltant de $ 35, Raspberry Pi 3 Model B representa un valor inexpressable i l’elecció òbvia per a aquells que busquen un únic ordinador de bord de menys de 50 dòlars. Pels vostres diners, obtindreu un processador ARM cortex a1.2 de 53 nuclis de quatre nuclis, el rendiment del qual és inferior al de les generacions anteriors. Les actualitzacions posteriors es presenten en forma de Wi-Fi i Bluetooth 802.11n integrats, que aborden dues de les queixes més freqüents dels seus predecessors. Aquest ordinador de placa única també emet vídeo HD, tot i que no té el múscul necessari per representar-lo de manera fiable en 4k. El primer repte serà instal·lar el sistema operatiu per defecte, Raspbian, en una targeta micro-SD i després fer-lo arrencar. Gràcies a una documentació completa (i, sobretot, comprensible), això és bastant senzill. Però encara més instructiu és l’enorme coneixement creat per l’usuari del qual podreu treure quan acabeu de començar amb Raspberry Pi. Trobeu un problema amb el vostre Raspberry Pi i hi ha probabilitats aclaparadores que algú hi hagi trobat el mateix problema i hagi publicat la solució en línia. I si no ho han fet, el grup d’experts que freqüenten el fòrum Raspberry Pi estarà més que disposat a prestar-li la seva atenció. Si voleu una mica d’inspiració, podeu consultar el nostre resum de projectes Raspberry Pi de tot el web. Hi ha diversos sabors diferents de Pi per triar. Per a molts, el Raspberry Pi Zero despullat pot ser tot el necessari. El Pi Zero és l’únic ordinador de bord únic de 5 dòlars disponible i, per tant, constitueix un excel·lent punt d’entrada al món de l’SBC. Com que el port ethernet i l'USB funcionen amb el mateix bus, no és la millor opció per a l'encaminament d'alta velocitat. Un altre problema prové de la memòria limitada: només en té 1 GB i és de la varietat DDR2 obsoleta (a diferència del sdrram ddr3 que es troba a les noves plaques). A més, el Wi-Fi té un límit d’uns 2.5mb / s, cosa que és una mala notícia si voleu transmetre la vostra col·lecció Blu-ray (o fins i tot contingut de YouTube de baixa resolució). Amb això, és difícil passar per alt el Raspberry Pi com a punt d’entrada al món dels ordinadors de placa única. Ha portat la programació a les masses i ha permès la creació de tot tipus de dispositius estranys i meravellosos. Agafeu el Raspberry Pi 3 B + i tindreu la tranquil·litat que suposa saber que es mantindrà en producció almenys fins al gener del 2023. Però, aleshores, les vostres aventures a SBC us podrien haver portat a un altre dispositiu més especialitzat. Anem a conèixer com s’afegeix un Raspberry Pi al vostre circuit de Circuito.io. És molt senzill; només cal que busqueu el Raspberry Pi a la llista de components de l'esquerra de la interfície i arrossegueu el Pi des d'allà al vostre circuit. Com a alternativa, podeu fer clic al dispositiu per mostrar la descripció corresponent i, a continuació, prémer el botó vermell "swap" a l'extrem inferior esquerre de la finestra. El Raspberry Pi formarà automàticament el centre del vostre circuit, substituint l'Arduino per defecte. mantenint les connexions que heu fet amb la capçalera GPIO. BeagleBone Black L’enorme èxit de Raspberry Pi va provocar una atropellada de desenvolupadors que volien llançar SBC assequibles. Entre ells, hi havia el gegant de semiconductors Texas Instruments, els ordinadors de placa única BeagleBoard dels quals estan en producció des del 2008. El producte es va convertir en una de les alternatives més populars de Raspberry Pi: una plataforma de baix cost, compatible amb la comunitat, anomenada BeagleBone, que es va convertir en BeagleBone Black el 2013. El propòsit d’aquest tauler és proporcionar una plataforma per a la creació de Dispositius System-on-Chip. Al llançament, va ser una coincidència tècnica per al Pi, però les actualitzacions posteriors al Pi han deixat el Black semblant una mica poc potent: CPU - AM335x 1GHz ARM® Cortex-A8GPU - PowerVR SGX530Memory - 512MB DDR3 Emmagatzematge - 4GB 8-bit eMMC flash Connectivitat: client USB + amfitrió Ethernet HDMIP Entrada: 2 x capçals de 46 pins Ports: micro USB 1 port USB 2.0 Port micro SD OS: AngstromPower - 5V / 2.5A entrada d’alimentació de CC La força més gran de BeagleBone Black és que, a diferència del Raspberry Pi, compta amb un bit flash, a partir del qual pot arrencar Linux directament en deu segons plans. Per tant, podeu prescindir de la targeta SD fins que necessiteu actualitzar el nucli, cosa que fa que la iniciació sigui un procés relativament indolor. Tot i que el tauler es va desenvolupar pensant en Angstrom, jugarà bé amb Ubuntu, Debian i una gran quantitat de nuclis més exòtics, però la força real del BeagleBone rau en les seves extenses opcions de connectivitat. Amb dues capçaleres de 46 pins que brollen des de la part superior, tindreu 92 punts de connexió per triar. Entre aquests, hi ha més busos I2C, CAN i SPI que la majoria d’usuaris necessitaran raonablement, juntament amb un munt de temporitzadors, sortides PWM, entrades analògiques i pins GPIO. Igual que el Arduino, el conquistador, el Beaglebone es pot ampliar mitjançant mòduls apilables, que afixa a tots dos conjunts de pins. Es coneixen com a "capes" i realment es qualifiquen com a taules filles. Amb la seva ajuda, el Beaglebone es pot augmentar amb tot tipus de dispositius, que van des de pantalles LCD fins a paquets de bateries fins a interfícies d’àudio i sense la molèstia de taulers de connexió i cables posteriors que surten per tot l’espai de treball. que només ofereix un port USB. En conseqüència, haureu de connectar un concentrador USB per connectar un ratolí i un teclat. Si en tens un, estaràs bé. Si no ho feu, haureu de tenir en compte el cost addicional i el desordre. Als cinc anys, el rendiment del BeagleBone comença a quedar-se per darrere del dels seus competidors. És probable que els seus components no siguin afalagats per comparacions directes amb, per exemple, l’últim Raspberry Pi. Però l'atractiu del Beaglebone rau en la seva capacitat d'adaptació i connectivitat senzilla, en lloc de la seva potència de càlcul en brut. Com una de les principals alternatives de raspberry pi, compleix un paper en els tallers de tot el món, i pot ser que també s’adapti al vostre. hauràs sentit parlar de Nvidia. L’empresa és més coneguda pel seu maquinari que empeny els píxels. Però la mateixa potència informàtica que permet que la coiffura de Lara Croft caigui realment sobre una brisa de l’Himàlaia també pot conduir sistemes d’aprenentatge automàtic sofisticats, del tipus que la plataforma Jetson pretén fomentar. fora de l'abast d'un aficionat o d'un estudiant de secundària. Això es deu al fet que no està dirigit a aquests mercats; és una eina d’enginyeria increïblement elegant, creada per donar inici al futur impulsat per la IA. Aquesta tasca justifica una llista impressionant d'especificacions. I així ho demostra: CPU: Denver 2 + quad-core A57 ARMGPU de doble nucli - NVIDIA Pascal, 256 NVIDIA CUDA CoresMemory - 8 GB LPDDR128 de 4 bits Emmagatzematge - 32 GB eMMC, SDIO, SATAConnectivitat - Fins a 6 càmeres de 2 carrils Vídeo 4K codificadors Wi-Fi Bluetooth Gigabit Ethernet Controlador CAN Pinador: capçaleres GPIO de 40 i 30 pins Ports: HDMIMicro-USB 2.0 USB 3.0 Port micro SD Port RJ-45 Ethernet Lector de targetes SD Terminals antena Connector PCI de 4 carrils Connector de dades i alimentació JTAGS de 20 pins Connector de connexió UART Capçal d’expansió de la càmera Càmera de 5 MP OS - LinuxPower - 5V / 2.5A entrada d’alimentació CC Dins de cada kit obtindreu un mòdul Jetson, així com una placa portadora de referència, cables i una font d’alimentació i un petit programari preinstal·lat per començar. El TX2 utilitza la mateixa microarquitectura "Pascal" que es troba a les targetes gràfiques de la sèrie 10 de la companyia; en termes de potència computacional bruta, elimina del parc els altres dispositius d’aquesta llista. La connectivitat de Jetson també és impressionant. El mòdul es connecta a la placa portadora mitjançant un connector de 400 pins. A la part superior del tauler hi ha una placa d'alumini que es connecta a un dissipador de calor i un ventilador de gran tranquil·litat. Els codificadors i els descodificadors integrats poden fer malabarismes amb el vídeo 4k en seixanta fotogrames sense suar, i tindreu el tipus d’opcions de connectivitat que esperareu trobar a la placa base d’un PC d’escriptori, inclosos SATA i PCIe. Pel que fa al consum d’energia, el TX2 és aproximadament equivalent al seu predecessor alimentat per Maxwell, el TX1, excepte quan funciona al ralentí, on tira endavant. Podreu canviar entre 1.8 o 3.3 volts per a pins determinats a la capçalera GPIO de 40 pins i podeu encaminar el bus CAN a través del de 30 pins. Un cop hàgiu acabat el prototipatge, podreu recollir un mòdul per 399 dòlars (sempre que estigueu disposats a comprar-ne més de mil). Aquest preu ha evitat que Nvidia afavoreixi la bulliciosa comunitat que gaudeixen dispositius més econòmics com el Raspberry Pi. Hi ha milers d’usuaris en lloc de milions i, per tant, necessitareu una experiència de programació considerable abans de fer el salt. Si esteu estudiant un màster en enginyeria i voleu prototipar un nou dron d’emmagatzematge, o bé M’agrada ajudar a les persones cegues a caminar sense ajuda pel carrer, i Jetson mereix la vostra atenció. Tanmateix, per a la majoria d’aficionats no pot fer gaire un Raspberry Pi que utilitzi Linux. UDOO Quad La sèrie UDOO de SBC ofereix la flexibilitat del Raspberry Pi juntament amb la connectivitat de l’Arduino. Com a tal, la seva existència comercial va començar amb un espectacular èxit de crowdfunding. Va destruir el seu objectiu de 27,000 dòlars en un parell de dies en el seu camí cap a un atractiu total de 641,614 dòlars. Entre l'última formació de dispositius UDOO hi ha la UDOO Quad: CPU - CPU NXP® i.MX 6 ARM Cortex-A9 Quad core 1GHz Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3GPU - Memòria gràfica integrada - 1 GB DDR3 Emmagatzematge - SATA, Micro-SD Connectivitat - Gigabit Ethernet Wi-FiPinout - 76 pinsos completament disponibles GPIOArduino R3 1.0 Ports - Micro USB + USB versió OTGRJ45Sata i entrades de jack de 3.5 mm de micròfon OS - UDO UbuntuPower - entrada d’alimentació de 12 V CC El dispositiu compta amb la mateixa CPU Atmel que es troba a l’Arduino Due, junt amb un processador ARM de quatre nuclis a 1 Ghz. Juntes, les dues CPU proporcionen la funcionalitat de l’Arduino i el Raspberry Pi en una sola placa. Si sou el propietari de tots dos i voleu que els dos parlin entre ells, val la pena considerar UDOO. Aquesta comoditat és la que justifica realment el preu de venda de 135 dòlars. Al cap i a la fi, qui vol passar hores relacionant-se amb els dos dispositius quan algú ja ha realitzat la feina en nom vostre? Si esteu buscant alguna cosa que substitueixi el vostre PC d’escriptori, val la pena considerar el X86 ULTRA. El seu processador de quatre nuclis x86 de 64 bits i 8 GB de RAM li proporciona el poder de servir de concentrador multimèdia i inclou una àmplia connexió Ethernet i USB. També obtindreu alguns gadgets addicionals integrats al costat Arduino de la placa, inclosos un giroscopi i un acceleròmetre de sis eixos. Els dispositius UDOO són ​​capaços d’executar una sèrie de nuclis Linux, inclosa una versió d’Ubuntu coneguda específicament. imaginativament, com UDOOBuntu. Aquest sistema operatiu personalitzat és el resultat d’una extensa col·laboració amb la comunitat UDOO i està pensat com un mitjà per treure completament l’escriptori de la imatge. Racionalitza tot per millorar els temps d’arrencada, el maneig de memòria i la compatibilitat amb diversos perifèrics, inclosos els discs durs externs. Neo Basic 'modal fins al Pentium de quatre nuclis que condueix el' UDOO x50 Ultra 'de 267 $. El vostre mitjà feliç podria estar en algun lloc entre aquests dos extrems: UDOO juga molt bé amb els escuts Arduino de 3.3v i, amb l’ajut d’un parell de resistències, també amb els de 5v. La gamma gaudeix d’un seguiment actiu, tot i que relativament petit, i gran part del coneixement aplicable als seus dispositius pares es pot aplicar a UDOO. Com hem comentat en aquestes pàgines, l’Arduino i el Raspberry Pi són dispositius molt diferents. Si ja esteu familiaritzats amb qualsevol dels dos i voleu reunir-los en el mateix projecte, aquest SBC segur serà una de les alternatives més atractives de raspberry pi. una empresa de ferreteria sud-coreana anomenada Hard Kernel. El seu nom deriva de les paraules "obert" i "Android", tot i que el maquinari Odroid no és completament de codi obert. La primera versió es va publicar el 2009 i des de llavors han aparegut noves generacions amb regularitat. El XU4 es va enviar el 2015, amb una gran quantitat de millores de maquinari i compatibilitat total amb versions posteriors. Gigabit Ethernet Wi-Fi USB 5422 Pin-15: GPIO completament disponible Pinout R2 7 compatible amb Arduino Ports: 628 x USB 6 host 2 x USB 3 host RJ5.0 Sata (només la versió Quad) Sortida d’àudio i entrades de jack de 400 mm OS - LinuxPower - 3.0V / 76A DC entrada d’alimentació Per només 3 $ , Odroid ofereix un rendiment que supera amb escreix les taules de jocs més econòmiques. Sota el capó hi ha vuit nuclis de 1.4 i 2 Ghz. Com a conseqüència, fa un mini-PC útil; El codi es compila a la velocitat del llamp i, navegant per l’escriptori, és possible que oblideu que feu servir un únic ordinador de placa. L’Odroid també ofereix una impressionant gamma d’opcions de connectivitat. Satisfà la demanda des de fa temps d’un port Ethernet gigabit en un SBC i inclou un parell de ports USB 3.0. Com a tal, és ideal per a situacions en què necessiteu transmetre i rebre dades en poc temps. Quan es tracta d’arrencar, tindreu dues opcions per triar: una targeta MicroSD o un mòdul eMMC. Podeu triar entre els dos mitjançant un commutador situat a la part inferior del SBC. Finalment, trobareu una font d'alimentació llançada a la caixa al costat del tauler. Fins i tot hi ha un interruptor d’alimentació integrat que us permet encendre i apagar la cosa sense treure el cable ni tallar el subministrament de la paret. Aquests vuit nuclis requereixen una mica de refrigeració. El primer que notareu quan traieu el dispositiu de la seva bossa antiestàtica és que hi ha un dissipador de calor i un conjunt de ventiladors cargolats a la part davantera. Si no suporteu el soroll, es pot canviar fàcilment per un dissipador de calor passiu, encara que molt més alt. A més, atès que els vuit nuclis tenen un rellotge diferent, és possible que siguin necessaris alguns mecanismes per optimitzar el sistema als vostres propòsits. No hi ha cap connexió Wi-Fi o Bluetooth integrada, de manera que aquells que busquin LAN sense fils hauran de connectar dispositius perifèrics. Amb aquestes excepcions menors de banda, és difícil culpar el XU4 per als entusiastes de SBC més avançats. Llavors, quin és el millor ordinador de placa única? Podríem haver esmentat altres productes dignes com l’Asus Tinker Board, el GA-SBCAP3350 alimentat per Apollo-Lake de Gigabyte. No hi ha cap "millor" SBC; cadascun compleix un nínxol diferent. Per tant, les comparacions directes entre ells són gairebé sempre errònies. L’Odroid pot superar amb escreix un Raspberry Pi en termes de potència, però, ja que costa el doble, difícilment es poden descriure els dos com a competidors. Abans de comprar, tingueu en compte el vostre pressupost i requisits. Si voleu controlar el contingut d'humitat del sòl del vostre jardí i connectar les dades resultants a un sistema d'aspersió, la connectivitat d'un BeagleBone pot ser temptadora. Si teniu diners per cremar i voleu fer alguna cosa veritablement revolucionari en el camp de la robòtica, el Jetson segur que us agradarà. La majoria de les persones que llegeixen aquest resum, però, seran nouvinguts relatius que no estan segurs. què busquen. Si sou vosaltres, us recomanem el Raspberry Pi. No només perquè sigui assequible, sinó perquè gaudeix del suport més ampli. Trobareu inevitablement dificultats durant les vostres primeres incursions al món de la SBC (això forma part de l’alegria d’utilitzar-les), i tenir aquest cos d’experiència a mà us estalviarà hores de frustració. Després, una vegada que estigueu més segur de vosaltres mateixos i del que us agradaria aconseguir, podeu canviar a una de les alternatives de pi més especialitzades.

Deixa un missatge 

Llista de missatges