29 de febrero de 2012 nuestro mundo ha cambiado un poco para mejor. La Fundación Raspberry Pi ha anunciado el inicio de ventas de pequeñas computadoras de una sola placa bajo la marca Raspberry Pi. Al comienzo de las ventas, comprar un dispositivo no fue fácil, pero poco a poco el mercado estaba saturado y desde julio de 2012 finalmente pudo ir a la tienda y comprar o pedir el primer Malinka a través de Internet, el Raspberry Pi Modelo B es una computadora Linux de placa única con un procesador de 700 MHz, 0.5 GB RAM, USB, Ethernet y 26 pines GPIO, lo que le permite conectar placas externas, dispositivos de entrada-salida y actuadores. El dispositivo, construido sobre la base de una placa de cuatro capas relativamente económica, de bajo costo, con un precio de usuario final de $ 35, está tan bien hecho que la versión alfa del Raspberry Pi Modelo B ganó la nominación de Diseño de hardware para ARM TechCon 2011.
La computadora se desarrolló, la familia creció. Mientras que la rama principal recibió procesadores cada vez más potentes y hardware moderno (por ejemplo, el modelo 3B + tiene un procesador quad-core de 64 bits con una frecuencia de reloj de 1.4 GHz, 1 GB de RAM, cuatro puertos USB, Wi-Fi 802.11ac y Bluetooth 4.2) Además, la familia Raspberry Pi Zero se desarrolló con una placa base reducida a 65 × 30 mm y con un precio de solo $ 5 ($ 10 para la versión de Raspberry Pi Zero W con Wi-Fi 802.11n).
Recientemente, la Fundación Raspberry Pi presentó una nueva versión de su mini computadora: Raspberry Pi 4. Los "cuatro" anunciaron un procesador Cortex-A72 de cuatro núcleos y 64 bits con una velocidad de reloj de 1.5 GHz como parte del SoC Broadcom BCM2711, dos USB 2.0 y dos USB 3.0, Bluetooth 5.0, soporte Dos monitores. GPU VideoCore VI es capaz de procesar transmisiones de video 4K con 60 fps. Ahora, finalmente, puede elegir la cantidad de RAM: SDRAM LPDDR4 de 1, 2 o 4 GB.
Vendido por millones de copias, la Raspberry Pi ha sido pionera en un mercado completamente nuevo para computadoras portátiles de una sola placa y un ejemplo para una serie de diseños alternativos. Veamos, usando Raspberry Pi 3B + como punto de partida (Raspberry Pi 4 aún no está disponible para la compra, espero que el Cuarteto esté disponible pronto), qué competidores pueden ofrecernos, cuya evolución los arrojó a nichos ecológicos bastante inusuales, y cuánto tendremos que pagar nosotros, como compradores, por esta investigación. En las descripciones de las computadoras de la competencia, intentaremos mencionar todas las ventajas de hardware disponibles de los participantes, si es posible; esto hace que la descripción sea algo seca, pero definitivamente puede elegir el núcleo de computación para su proyecto futuro.
Orange pi prime
Se diferencia del Raspberry Pi 3 para mejor por la presencia de 2 GB de RAM y el acelerador de GPU Mali-450 integrado en el SoC AllWinner H5, que le permite reproducir video 2K. Entre las características interesantes, vale la pena señalar la presencia de un receptor IR; la placa se puede controlar desde el control remoto o desde algunos modelos de teléfonos celulares con un LED IR incorporado, por ejemplo, Redmi Note 7. Del equipo no estándar, también hay un micrófono incorporado y una interfaz de video CSI que admite transmisión de video de hasta 1080p a 30 fps.
En una placa con un tamaño de 98 × 60 mm, había un lugar para una ranura para tarjetas de memoria (hasta 32 GB), Wi-Fi 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.0, Gigabit Ethernet, cuatro USB (tres USB 2.0 Host y un USB 2.0 OTG) y peine GPIO de cuarenta contactos. Incluso hay un UART derivado por separado con niveles TTL, por lo que puede ver los detalles de arranque de Linux en el terminal. Desde el equipo de audio, además del micrófono mencionado anteriormente, también hay una salida lineal y una salida de audio en HDMI. El acelerador de video es compatible con OpenGL ES 2.0 y OpenVG 1.1. Entre los sistemas operativos compatibles se encuentran Ubuntu, Debian y Android 5.1.
En general, debo decir que Orange Pi sigue siendo uno de los competidores más exitosos de Raspberry. Orange también se convirtió en el progenitor de una línea completa de computadoras heterogéneas de placa única, incluidas
Orange Pi 4G-IOT (con módulo GSM / GPS / LTE integrado) y
Orange Pi Zero (opcionalmente alimentado por PoE, para que pueda colocarlo en el segmento lejano de Ethernet red sin siquiera suministrar una fuente de alimentación separada).
UPD : sobre los contras específicamente Orange Pi 2G-IOT hay un
artículo separado
id_potassium_chloride . ¡Esté alerta!
Plátano pi m3
Junto con Orange, Banana, desarrollado por la compañía china SinoVoip, es otra rama de "frutas" que ha crecido bien desde la llegada de Raspberry. Siguiendo la estela de la frambuesa, Banana lanzó constantemente los modelos Banana Pi M1, M1 Plus, M2 Plus, M2 Ultra, M2 Zero, M3.
El buque insignia actual Banana Pi M3 se basa en el SoC Allwinner A83T de ocho núcleos (procesadores ARM Cortex-A7, procesador de gráficos PowerVR SGX544MP1), con una velocidad de reloj de hasta 1.8 GHz y funciona en un entorno de 2 GB de RAM y 8 GB de memoria flash. Además de Gigabit Ethernet, dos USB, Wi-Fi 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.0 y HDMI, hay SATA en la placa. Al igual que el Orange Pi Prime, el M3 tiene un receptor IR, interfaz de video CSI, depuración UART, micrófono, salida de línea y salida de audio HDMI. A diferencia de Orange, Banana tiene una interfaz de pantalla MIPI DSI combinada con I2C para la pantalla táctil. Naturalmente, hay un peine GPIO de cuarenta contactos.
Rock64
La computadora de una sola placa Rock64 ya está equipada con 4 GB de RAM, y sirve al ARM Cortex A53 de 64 bits, el subsistema de video puede hacer frente a la transmisión 4K a una frecuencia de 60 fps. El dispositivo funciona con POE. El subsistema de gráficos ARM Mali 450MP2 corresponde a OpenGL ES 2.0, OpenVG1.1. Debian, Cent OS, Fedora y Android 8 fueron portados a Rock64; en general, debe tenerse en cuenta que los desarrolladores y entusiastas de esta computadora portaron una gran cantidad de sistemas operativos basados en Linux. Rock64 tiene abundante documentación detallada y una comunidad activa y activa, por lo que, teniendo en cuenta las buenas especificaciones de hardware y los precios moderados, este dispositivo de placa única es un buen candidato para reemplazar el Raspberry Pi 3 en proyectos con mayores requisitos de hardware.
Los desarrolladores de Rock64 generaron generosamente 64 pines GPIO, emitiéndoles señales de Ethernet, por lo que si planea controlar periféricos externos ramificados en una sola placa, eche un vistazo más de cerca a esta computadora. Además, hay USB3.0.
Rock64 tiene un hermano mayor,
ROCKPro64 , construido en el Rockchip RK3399 de ocho núcleos y 64 bits (cuatro ARM Cortex A53 más dos ARM Cortex A72), con 4 GB LPDDR4 y dos USB 3.0. PINE64, un productor de Rock64 y ROCKPro64, es generalmente un ejemplo digno de un negocio de bricolaje. Los muchachos siguen el camino, golpeados por pioneros como Sparkfun o Adafruit, que han demostrado que puede proporcionar a su desarrollo un conjunto completo de documentación de diseño y, al mismo tiempo, ser una empresa comercialmente rentable.
ASUS Tinker Board S
Tinker está construido sobre la base de SoC Rockchip RK3288 con un procesador ARM Cortex-A17 de cuatro núcleos y se ejecuta en TinkerOS basado en Debian, puede instalar Android. El procesador de video Mali-T760 MP4 es compatible con OpenGL ES 3.1, OpenCL 1.1, Renderscript y Direct3D 11.1.
El peine GPIO tiene una codificación de color, por lo que al conectar dispositivos externos será un poco más difícil cometer un error. Un pequeño radiador pasivo pegado a la caja del procesador, que se compra por separado de las placas de la competencia, ya está cuidadosamente incluido en el kit estándar.
La placa Asus Tinker S tenía un hermano menor, la
placa Asus Tinker sin memoria flash incorporada, pero no tuvo mucho éxito y ahora prácticamente ha desaparecido del mercado.
Computer Renegade y Renegade Elite
Renegade, o el Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade, está diseñado para ser lo más similar posible a Raspberry; por ejemplo, puede colocar el ROC-Rk3328-CC directamente en el estuche comprado para Malinka.
El SoC RK-3328 se basa en un procesador ARM Cortex-A53 cuádruple de 64 bits con una frecuencia de funcionamiento de hasta 1,5 GHz. SoC es el mismo que en Rock64, por lo que aquí también tiene la misma GPU Mali 450MP2 con una frecuencia de funcionamiento de 500 MHz. Al realizar el pedido, tiene la oportunidad de variar la cantidad de RAM, puede elegir 1 GB DDR4 (luego la computadora le costará $ 35), 2 GB por $ 50 o 4 GB por $ 80. De los sistemas operativos, Ubuntu 18.04, Debian 9, OpenMediaVault 4, Station OS y Android 7.1 están actualmente disponibles.
Al igual que la placa Asus Tinker (sin el índice S), Renegade no tiene memoria flash integrada, tendrá que usar una ranura para tarjeta microSD o una interfaz eMMC.
Libre Computer es uno de los fabricantes que ha mostrado un buen crecimiento en el nuevo nicho de negocios creado con la llegada de la Raspberry Pi. Además de Renegade, en el verano de 2018 Libre Computer comenzó la producción de
Renegade Elite , una computadora de placa única Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade Elite basada en SoC Rockchip RK3399 con un procesador de seis núcleos (dos núcleos ARM Cortex-A72 y cuatro ARM Cortex-A53) y GPU ARM Mali- T860 MP4, que tiene dos puertos USB 3.0 Tipo-C, una ranura PCIe de 60 pines, 128 MB de memoria integrada y un peine GPIO de 60 pines. Renegade Elite tiene soporte opcional para PoE y puede ejecutar Linux 4.19 o Android 8.
Odroid h2
Dado su precio relativamente bajo, el Odroid H2, construido sobre la base de Intel Celeron Gemini Lake J4105 de 64 bits y 4 núcleos, puede reclamar una parte del nicho de mercado ocupado por computadoras de una sola placa basadas en procesadores ARM. Si prefiere soluciones compatibles con x86, esta pequeña placa base con un tamaño de 110 × 110 mm, con refrigeración pasiva, GPU Intel UHD Graphics 600, bus PCI-E gen2 y SATA dual de 6 GB / s será de su agrado.
Según la especificación de Intel, el tamaño máximo de RAM es de 8 GB (SO-DIMM DDR4 2400 MHz, no incluido, comprado por separado, como para cualquier "pisyuk"), pero el fabricante Odroid H2 afirma haber pegado dos tiras de 16 GB (total 32 GB) y todo funcionó a la perfección. Por supuesto, la placa es compatible con Windows 10 / Linux x64, DirectX 12, OpenGL 4.3, OGL ES 3.0, OpenCL 2.0.
Como alternativa a Odroid H2, puede considerar
UDOO X86 (hay opciones en Intel Pentium N3710 2.56 GHz e Intel Celeron N3160 2.24 GHz).
Arduino Mega 2560
No es necesario ser el Dr. Xavier de la franquicia People X para escuchar las exclamaciones mentales de algunos lectores en este momento: "¡¿Por qué qué ...! ¿Dónde está Malinka y dónde está Arduinka? ¡Es lo mismo que comparar un guepardo con E. coli! " Sí, sí, es cierto, Raspberry Pi y Arduino están en nichos de mercado significativamente diferentes, pero si mira las tablas finales al final del artículo, encontrará un punto que hace que dos de estos desarrollos muy diversos estén relacionados. Y este artículo es el precio. Sí, están pidiendo $ 31 por el Arduino Mega 2560 Rev3, y $ 42 por el
Arduino Uno WiFi Rev2 (como lo han adivinado los lectores más rápidos, la placa está equipada con Wi-Fi).
Echemos un vistazo al relleno de hardware de esta "computadora de placa única" (¿o necesita omitir las comillas?). Microcontrolador ATmega2560 de 8 bits con una frecuencia de reloj de 16 MHz, 256 kbytes de memoria flash (de los cuales 8 kbytes están ocupados por el gestor de arranque), 8 kbytes de RAM y 4 kbytes de memoria no volátil. De las capacidades de comunicación, en lugar de las habituales computadoras de una sola placa Ethernet, Wi-Fi y Bluetooth, que son familiares de los modelos comparados anteriores, en el caso del Arduino Mega 2560 tendremos que mencionar cuatro UART, uno de los cuales está conectado al convertidor USB-UART incorporado. El convertidor en sí, por cierto, también está implementado en el microcontrolador AVR, ATmega8U2-MU, pero esto no es importante, hay opciones con chips FTDI especializados. En general, las características de la placa (como la corriente permisible de 20 mA por salida o la capacidad de configurar 15 GPIO como salidas PWM) repiten previsiblemente las características del microcontrolador en el que está construido. El propio fabricante posiciona a Arduino Mega como una buena base para proyectos de pasatiempos relacionados con la impresión 3D y la robótica.
El mundo Arduino tiene su propio análogo del microordenador Raspberry Pi Zero, esta es la placa
Arduino Nano . Construido sobre la base del microcontrolador ATmega328P, con un tamaño de 18 × 45 mm, el dispositivo cuenta con 2 kilobytes de RAM y 32 kilobytes de memoria flash, reloj de 16 MHz y 22 pines GPIO, 6 de los cuales pueden funcionar como salidas PWM.
En general, la serie Arduino es bastante simple en términos de su dispositivo de hardware, por lo que incluso yo, estando de alguna manera en un estado de ánimo hobbial-melancólico, me senté y dibujé (con la ayuda de Altium Designer) mi versión de Arduino Nano. Mejora la inmunidad al ruido al incorporar el conjunto de protección USBLC6-4SC6 en el circuito USB, finalizando el convertidor USB-UART de acuerdo con las Directrices de diseño de hardware USB AN-146 para circuitos integrados FTDI y modificaciones menores al circuito de acuerdo con AVR042: Consideraciones de diseño de hardware AVR. Se agregó un sensor de radiación gamma en diodos PIN ("¿Por qué? ¡Porque puedo!"). Para que la fuente de alimentación de voltaje relativamente alto del sensor de radiación no tuviera que ser arrastrada desde el exterior, se agregó un pequeño multiplicador de voltaje, controlado por un microcontrolador. La descripción de la placa resultante está
aquí , y el archivo completo del proyecto (con todas las fuentes y bibliotecas de Altium) se puede descargar
aquí .
En general, por supuesto, es un poco extraño que Arduino no se haya extinguido después del apogeo de Raspberry y sus clones. Creo que la popularidad de Arduino se debe, en gran medida, a lo que sucedió a principios o mediados de la "toma" de la arquitectura AVR, desarrollada por Atmel. No quiere decir que el mercado de microcontroladores de 8 bits estaba vacío, había una muy buena elección entre i51 y PIC, y MSP430 de 16 bits estaba disponible para soluciones de ahorro de energía.
Pero los microcontroladores de la serie AVR, que combinan la nueva arquitectura RISC exitosa, ejecutan instrucciones en 1 ciclo de reloj (que sin duda fue un golpe bajo el aliento del entonces i51, ejecutan instrucciones en 12 ciclos de reloj) y justo a tiempo para la memoria flash incorporada más barata, eran solo una supernova incluso en el contexto de viejos no débiles. Como recuerdo ahora, con qué placer repetidamente mostré un microcontrolador AVR flash; No había JTAG en él, y era imposible mirar los registros directamente durante la operación, pero en comparación con el par de EPROM H1830BE51 + con borrado ultravioleta, era solo un nuevo futuro.
Tal vez sea el Arduino IDE, que facilita el desarrollo de software, o la comunidad amigable de desarrolladores compatibles con Arduino. En cualquier caso, los partidarios de Raspberry tienen algo en qué pensar. Tal vez el umbral para ingresar al desarrollo en los procesadores ARM modernos de la serie A es demasiado alto y, por lo tanto, muchos desarrolladores, especialmente los aficionados, no están listos para pasar tanto tiempo dominando todos los trucos de trabajar con procesadores modernos. Esperemos que aparezca algo así como STM32CubeMX (software para microcontroladores STM32 de la serie ARM Cortex-M0 ... Cortex-M4, que simplifica enormemente la configuración inicial del controlador) y los amantes de la electrónica también están migrando lentamente al campamento Raspberry.
No aburriré al lector con una lista adicional de todas las alternativas posibles a la Raspberry Pi. Creo que comprende lo principal: hay alternativas y opciones para una variedad de configuraciones de hardware y categorías de precios disponibles: desde tableros con un precio de hasta $ 50 y relleno de hardware, muy similar al Raspberry original hasta dispositivos más caros, cuyo precio aumenta gradualmente en paralelo con el crecimiento capacidades de hardware
En la búsqueda de las computadoras de una sola placa consideradas casualmente, en un estilo de telégrafo, también mencionaré desarrollos como
Odroid-C2 ($ 59);
Odroid-XU4 ($ 80, puede agregar el estuche de la consola de juegos OGST para Odroid XU4 por $ 25)
Pine A64-LTS ($ 32);
NanoPi NEO4 ($ 45);
Cubieboard4 CC-A80 con GPU PowerVR G6230 ($ 130);
Nvidia Jetson Nano en el Tegra X1 de cuatro núcleos ($ 140);
BeagleBoard X15 con dos puertos Ethernet y una combinación de GPU PowerVR con 4 GB de RAM ($ 263);
LattePanda Alpha en Intel Atom X5-Z8350 ($ 240);
Hikey 960 en un Kirin 960 de ocho núcleos con cuatro núcleos ARM Cortex A73 a una velocidad de hasta 2.3 GHz y cuatro núcleos ARM Cortex A53 de hasta 1.8 GHz ($ 268) y
BBC micro: bit como un posible reemplazo para Arduino ($ 15).
Tabla resumen, parámetros principales
Tabla resumen, memoria e interfaces.
En los últimos años, han sucedido muchas cosas interesantes en el mercado de las computadoras de placa única. Nuevos modelos aparecen y desaparecen constantemente en todos los nichos, comenzando desde Arduino, afectando a Raspberry y terminando con placas base compatibles con procesadores Intel de octava generación. Por ejemplo, en este momento en Kickstarter hay una campaña de UP Xtreme, una placa base compatible con Intel, y el desarrollo de la prometedora plataforma Galileo, por el contrario, se ha reducido. Los desarrolladores de Renegade Elite, por cierto, también recaudaron fondos para lanzar la producción a través de la plataforma de crowdfunding Indiegogo. Entonces, si desea mantenerse al tanto de los últimos desarrollos en el campo de los contribuyentes individuales, a veces revise las secciones "Tecnología" de los sitios de crowdfunding.