29 février 2012 notre monde a un peu changé pour le mieux. La Fondation Raspberry Pi a annoncé le début des ventes de petits ordinateurs monocarte sous la marque Raspberry Pi. Au début des ventes, l'achat d'un appareil n'était pas facile, mais peu à peu le marché était saturé et à partir de juillet 2012 vous pouviez enfin vous rendre au magasin et acheter ou commander le premier Malinka via Internet, le Raspberry Pi Model B est un ordinateur Linux monocarte avec un processeur 700 MHz, 0,5 Go RAM, USB, Ethernet et 26 broches GPIO, vous permettant de connecter des cartes externes, des périphériques d'entrée-sortie et des actionneurs. L'appareil, construit sur la base d'une carte à quatre couches relativement peu coûteuse, à faible coût, avec un prix de l'utilisateur final de 35 $, est si bien fait que la version alpha du Raspberry Pi Model B a remporté la nomination de conception matérielle pour ARM TechCon 2011.
L'ordinateur s'est développé, la famille s'est agrandie. Alors que la branche principale a reçu des processeurs de plus en plus puissants et du matériel moderne (par exemple, le modèle 3B + a un processeur quad-core 64 bits avec une fréquence d'horloge de 1,4 GHz, 1 Go de RAM, quatre ports USB, Wi-Fi 802.11ac et Bluetooth 4.2) De plus, la famille Raspberry Pi Zero a été développée avec une carte mère réduite à 65 × 30 mm et ne coûtant que 5 $ (10 $ pour la version du Raspberry Pi Zero W avec Wi-Fi 802.11n).
Récemment, la Fondation Raspberry Pi a présenté une nouvelle version de son mini-ordinateur - Raspberry Pi 4. Le «quatre» a annoncé un processeur Cortex-A72 64 bits quad-core avec une vitesse d'horloge de 1,5 GHz dans le cadre du SoC Broadcom BCM2711, deux USB 2.0 et deux USB 3.0, Bluetooth 5.0, prise en charge deux moniteurs. GPU VideoCore VI est capable de traiter un flux vidéo 4K à 60 ips. Maintenant, enfin, vous pouvez choisir la quantité de RAM - 1, 2 ou 4 Go de SDRAM LPDDR4.
Vendu par des millions d'exemplaires, le Raspberry Pi a ouvert la voie à un tout nouveau marché pour les ordinateurs portables à carte unique et un exemple pour un certain nombre de modèles alternatifs. Voyons voir, en utilisant Raspberry Pi 3B + comme point de départ (Raspberry Pi 4 n'est pas encore disponible à l'achat, j'espère que le Quartet sera bientôt disponible), ce que les concurrents peuvent nous offrir, dont l'évolution les a jetés dans des niches écologiques assez inhabituelles, et combien nous, acheteurs, devrons payer pour cette recherche. Dans les descriptions des ordinateurs concurrents, nous essaierons de mentionner tous les avantages matériels disponibles des participants, si possible; cela rend la description un peu sèche, mais vous pouvez certainement choisir le cœur de calcul pour votre futur projet.
Orange pi prime
Il se distingue du Raspberry Pi 3 pour le mieux par la présence de 2 Go de RAM et de l'accélérateur GPU Mali-450 intégré au SoC AllWinner H5, qui vous permet de lire des vidéos 2K. Parmi les caractéristiques intéressantes, il convient de noter la présence d'un récepteur IR; la carte peut être contrôlée à partir de la télécommande ou de certains modèles de téléphones portables avec une LED IR intégrée, par exemple, Redmi Note 7. Parmi les équipements non standard, il y a aussi un microphone intégré et une interface vidéo CSI qui prend en charge le flux vidéo jusqu'à 1080p à 30 ips.
Sur une carte d'une taille de 98 × 60 mm, il y avait une place pour un emplacement pour les cartes mémoire (jusqu'à 32 Go), Wi-Fi 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.0, Gigabit Ethernet, quatre USB (trois USB 2.0 Host et un USB 2.0 OTG) et peigne GPIO à quarante contacts. Il existe même un UART dérivé séparément avec des niveaux TTL, vous pouvez donc regarder les détails de démarrage Linux dans le terminal. De l'équipement audio, en plus du microphone mentionné ci-dessus, il y a aussi une sortie linéaire et une sortie audio en HDMI. L'accélérateur vidéo prend en charge OpenGL ES 2.0 et OpenVG 1.1. Parmi les systèmes d'exploitation pris en charge figurent Ubuntu, Debian et Android 5.1.
D'une manière générale, je dois dire qu'Orange Pi reste l'un des concurrents les plus performants de Raspberry. Orange est également devenu l'ancêtre d'une gamme complète d'ordinateurs à carte unique hétérogènes, y compris
Orange Pi 4G-IOT (avec module GSM / GPS / LTE à bord) et
Orange Pi Zero (alimenté en option par PoE, vous pouvez donc le déposer dans le segment Ethernet lointain réseau sans même fournir une alimentation séparée).
UPD : sur les inconvénients spécifiquement Orange Pi 2G-IOT il y a un
article séparé
id_potassium_chloride . Soyez en alerte!
Banana pi m3
Avec Orange, Banana développé par la société chinoise SinoVoip est une autre branche «fruit» qui a bien grandi depuis l'avènement de la framboise. Dans le sillage de Raspberry, Banana a régulièrement publié les modèles Banana Pi M1, M1 Plus, M2 Plus, M2 Ultra, M2 Zero, M3.
Le produit phare actuel, le Banana Pi M3, est basé sur le SoC Allwinner A83T à huit cœurs (processeurs ARM Cortex-A7, processeur graphique PowerVR SGX544MP1), cadencé à 1,8 GHz et fonctionnant dans un environnement de 2 Go de RAM et 8 Go de mémoire flash. En plus de Gigabit Ethernet, deux ports USB, Wi-Fi 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.0 et HDMI, il y a SATA sur la carte. Comme l'Orange Pi Prime, le M3 possède un récepteur IR, une interface vidéo CSI, un débogage UART, un microphone, une sortie ligne et une sortie audio HDMI. Contrairement à Orange, Banana a une interface d'affichage MIPI DSI combinée avec I2C pour l'écran tactile. Naturellement, il existe un peigne GPIO à quarante contacts.
Rock64
L'ordinateur monocarte Rock64 est déjà équipé de 4 Go de RAM, desservant l'ARM Cortex A53 64 bits, le sous-système vidéo est capable de gérer le flux 4K à une fréquence de 60 ips. L'appareil est alimenté par POE. Le sous-système graphique ARM Mali 450MP2 correspond à OpenGL ES 2.0, OpenVG1.1. Debian, Cent OS, Fedora et Android 8 ont été portés sur Rock64; en général, il convient de noter que les développeurs et les passionnés de cet ordinateur y ont porté un grand nombre de systèmes d'exploitation Linux. Rock64 possède une documentation abondante et détaillée et une communauté vivante et active.Ainsi, compte tenu des bonnes spécifications matérielles et des prix réduits, cet appareil à carte unique est un bon candidat pour remplacer le Raspberry Pi 3 dans des projets avec des exigences matérielles accrues.
Les développeurs de Rock64 ont généreusement versé 64 broches GPIO, leur envoyant des signaux Ethernet, donc si vous prévoyez de contrôler des périphériques externes branchés sur une seule carte, regardez de plus près cet ordinateur. De plus, il y a USB3.0.
Rock64 a un frère aîné,
ROCKPro64 , construit sur le Rockchip RK3399 à huit cœurs 64 bits (quatre ARM Cortex A53 plus deux ARM Cortex A72), avec 4 Go LPDDR4 et deux USB 3.0. PINE64, un producteur de Rock64 et ROCKPro64, est généralement un exemple digne d'une entreprise de bricolage. Les gars suivent le chemin, battus par des pionniers comme Sparkfun ou Adafruit, qui ont montré que vous pouvez fournir à votre développement un ensemble complet de documentation de conception et en même temps être une entreprise commercialement rentable.
ASUS Tinker board S
Tinker est construit sur la base de SoC Rockchip RK3288 avec un processeur ARM Cortex-A17 quad-core et fonctionne sur TinkerOS basé sur Debian, vous pouvez installer Android. Le processeur vidéo Mali-T760 MP4 prend en charge OpenGL ES 3.1, OpenCL 1.1, Renderscript et Direct3D 11.1.
Le peigne GPIO a un codage couleur, donc lors de la connexion d'appareils externes, il sera un peu plus difficile de se tromper. Un petit radiateur passif collé au boîtier du processeur, qui est acheté séparément des cartes concurrentes, est déjà soigneusement inclus dans le kit standard.
La carte Asus Tinker S avait un frère cadet, la
carte Asus Tinker sans mémoire flash intégrée, mais elle n'a pas eu beaucoup de succès et a pratiquement disparu du marché.
Computer Renegade et Renegade Elite
Renegade, ou le Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade, est conçu pour être aussi similaire que possible à Raspberry; par exemple, vous pouvez placer le ROC-Rk3328-CC directement dans l'étui acheté pour Malinka.
Le SoC RK-3328 est construit sur la base d'un processeur ARM Cortex-A53 quad 64 bits avec une fréquence de fonctionnement allant jusqu'à 1,5 GHz. Le SoC est le même que dans Rock64, donc ici vous avez également le même GPU Mali 450MP2 avec une fréquence de fonctionnement de 500 MHz. Lors de la commande, vous avez la possibilité de varier la quantité de RAM, vous pouvez choisir 1 Go de DDR4 (alors l'ordinateur vous coûtera 35 $), 2 Go pour 50 $ ou 4 Go pour 80 $. Parmi les systèmes d'exploitation, Ubuntu 18.04, Debian 9, OpenMediaVault 4, Station OS et Android 7.1 sont actuellement disponibles.
Comme la carte Asus Tinker (sans l'index S), Renegade n'a pas de mémoire flash intégrée, vous devrez utiliser un emplacement pour carte microSD ou une interface eMMC.
Libre Computer est l'un des fabricants qui a connu une bonne croissance dans le nouveau créneau commercial créé avec l'avènement du Raspberry Pi. En plus de Renegade, Libre Computer a commencé à l'été 2018 la production de
Renegade Elite , un ordinateur à carte unique Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade Elite basé sur SoC Rockchip RK3399 avec un processeur à six cœurs (deux cœurs ARM Cortex-A72 et quatre ARM Cortex-A53) et GPU ARM Mali- T860 MP4, qui possède deux ports USB 3.0 Type-C, un emplacement PCIe 60 broches, 128 Mo de mémoire intégrée et un peigne GPIO 60 broches. Renegade Elite prend en charge PoE en option et peut exécuter Linux 4.19 ou Android 8.
Odroid h2
Compte tenu de son prix relativement bas, l'Odroid H2, construit sur la base d'Intel Celeron Gemini Lake J4105 64 bits, pourrait bien se qualifier pour une part du créneau du marché occupée par les ordinateurs à carte unique basés sur des processeurs ARM. Si vous préférez les solutions compatibles x86, cette petite carte mère d'une taille de 110 × 110 mm, avec refroidissement passif, processeur graphique Intel UHD Graphics 600, bus PCI-E gen2 et double SATA 6 Go / s sera à votre goût.
Selon la spécification Intel, la taille maximale de la RAM est de 8 Go (SO-DIMM DDR4 2400 MHz, non inclus, acheté séparément, comme pour tout "pisyuk"), mais le fabricant Odroid H2 prétend avoir collé deux bandes de 16 Go (total 32 GB) et tout fonctionnait parfaitement. Bien sûr, la carte prend en charge Windows 10 / Linux x64, DirectX 12, OpenGL 4.3, OGL ES 3.0, OpenCL 2.0.
Comme alternative à Odroid H2, vous pouvez envisager
UDOO X86 (il existe des options sur Intel Pentium N3710 2,56 GHz et Intel Celeron N3160 2,24 GHz).
Arduino Mega 2560
Vous n'avez pas besoin d'être le Dr Xavier de la franchise People X pour entendre les exclamations mentales de certains lecteurs en ce moment: «Pourquoi quoi ...! Où est Malinka et où est Arduinka? C'est la même chose que de comparer un guépard avec E. coli! " Oui, oui, c'est vrai, Raspberry Pi et Arduino sont dans des niches de marché sensiblement différentes, mais si vous regardez les tableaux récapitulatifs à la fin de l'article, vous trouverez un point qui rend liés deux de ces développements très divers. Et cet article est le prix. Oui, ils demandent 31 $ pour l'Arduino Mega 2560 Rev3 et 42 $ pour l'
Arduino Uno WiFi Rev2 (comme l'ont deviné les lecteurs les plus rapides, la carte est équipée du Wi-Fi).
Jetons un coup d'œil au bourrage matériel de cet «ordinateur monocarte» (ou avez-vous besoin d'omettre les guillemets?). Microcontrôleur 8 bits ATmega2560 avec une fréquence d'horloge de 16 MHz, 256 ko de mémoire flash (dont 8 ko sont occupés par le bootloader), 8 ko de RAM et 4 ko de mémoire non volatile. Parmi les capacités de communication, au lieu des ordinateurs à carte unique habituels Ethernet, Wi-Fi et Bluetooth, qui sont familiers des modèles comparés précédents, dans le cas de l'Arduino Mega 2560, nous devrons mentionner quatre UART, dont l'un est connecté au convertisseur USB-UART intégré. Le convertisseur lui-même est d'ailleurs implémenté sur le microcontrôleur AVR, ATmega8U2-MU, mais ce n'est pas important, il existe des options avec des puces FTDI spécialisées. En général, les caractéristiques de la carte (comme le courant admissible de 20 mA par sortie ou la possibilité de configurer 15 GPIO comme sorties PWM) répètent de manière prévisible les caractéristiques du microcontrôleur sur lequel elle est construite. Le fabricant lui-même positionne Arduino Mega comme une bonne base pour des projets de loisirs liés à l'impression 3D et à la robotique.
Le monde Arduino a son propre analogue du micro-ordinateur Raspberry Pi Zero, c'est la carte
Arduino Nano . Construit sur la base du microcontrôleur ATmega328P, d'une taille de 18 × 45 mm, l'appareil dispose de 2 kilo-octets de RAM et de 32 kilo-octets de mémoire flash, d'une horloge de 16 MHz et de 22 broches GPIO, dont 6 peuvent fonctionner comme sorties PWM.
En général, la série Arduino est assez simple en termes de périphérique matériel, donc même lorsque j'étais dans un état d'esprit hobbial-mélancolique, je me suis assis et j'ai dessiné (en utilisant Altium Designer) ma version de l'Arduino Nano. Immunité au bruit améliorée en incorporant l'ensemble de protection USBLC6-4SC6 dans le circuit USB, finalisant le convertisseur USB-UART conformément aux directives de conception matérielle USB AN-146 pour les circuits intégrés FTDI et modifications mineures du circuit conformément à AVR042: Considérations de conception matérielle AVR. Ajout d'un capteur de rayonnement gamma sur les diodes PIN ("Pourquoi? Parce que je peux!"). Pour que l'alimentation relativement haute tension du capteur de rayonnement n'ait pas à être tirée de l'extérieur, un petit multiplicateur de tension, contrôlé par un microcontrôleur, a été ajouté. La description de la carte résultante est
ici , et l'archive complète du projet (avec toutes les sources et bibliothèques Altium) peut être téléchargée
ici .
En général, bien sûr, il est un peu étrange que Arduino ne s'éteigne pas après l'apogée de la framboise et de ses clones. Je pense que la popularité d'Arduino n'est pas moindre en raison de ce qui s'est passé au début ou au milieu des années 2000 de la «prise de vue» de l'architecture AVR, développée par Atmel. Pour ne pas dire que le marché des microcontrôleurs 8 bits était vide, il y avait un assez bon choix entre i51 et PIC, et le MSP430 16 bits était disponible pour les solutions d'économie d'énergie.
Mais les microcontrôleurs de la série AVR, combinant la nouvelle architecture RISC réussie, exécutant des instructions en 1 cycle d'horloge (ce qui était sans aucun doute un coup sous le souffle de l'i51 d'alors, exécutant des instructions en 12 cycles d'horloge) et juste à temps pour la mémoire flash interne moins chère, étaient une supernova. même dans le contexte d'anciens pas faibles. Si je me souviens bien, avec quel plaisir j'ai flashé à plusieurs reprises un microcontrôleur AVR flash; Il n'y avait pas de JTAG dedans, et il était impossible de regarder les registres directement pendant le fonctionnement, mais par rapport à la paire d'EPROM H1830BE51 + avec effacement ultraviolet, c'était juste un nouvel avenir.
Peut-être que c'est l'IDE Arduino, qui facilite le développement de logiciels, ou la communauté conviviale de développeurs compatibles Arduino. Dans tous les cas, les supporters de Raspberry ont quelque chose à penser. Peut-être que le seuil de développement pour les processeurs ARM modernes de la série A est trop élevé, et donc de nombreux développeurs, en particulier les loisirs, ne sont pas prêts à passer autant de temps à maîtriser toutes les astuces de travail avec les processeurs modernes. Espérons que quelque chose comme STM32CubeMX apparaît (logiciel pour les microcontrôleurs STM32 de la série ARM Cortex-M0 ... Cortex-M4, ce qui simplifie considérablement la configuration initiale du contrôleur) et que les amateurs d'électronique migrent également lentement vers le camp Raspberry.
Je n'ennuierai pas le lecteur avec une liste supplémentaire de toutes les alternatives possibles au Raspberry Pi. Je pense que vous comprenez l'essentiel - il existe des alternatives et des options pour une variété de configurations matérielles et de catégories de prix sont disponibles à la commande: des cartes avec un prix allant jusqu'à 50 $ et du rembourrage matériel, très similaire à la Raspberry originale aux appareils plus chers, dont le prix augmente progressivement en parallèle avec la croissance capacités matérielles.
À la recherche des ordinateurs à carte unique considérés avec désinvolture, dans un style télégraphique, je mentionnerai également des développements tels que
Odroid-C2 (59 $);
Odroid-XU4 (80 $, vous pouvez ajouter le boîtier de console de jeu OGST pour Odroid XU4 pour 25 $)
Pine A64-LTS (32 $);
NanoPi NEO4 (45 $);
Cubieboard4 CC-A80 avec GPU PowerVR G6230 (130 $);
Nvidia Jetson Nano sur le Tegra X1 quadricœur (140 $);
BeagleBoard X15 avec deux ports Ethernet et une combinaison de GPU PowerVR avec 4 Go de RAM (263 $);
LattePanda Alpha sur Intel Atom X5-Z8350 (240 $);
Hikey 960 sur un Kirin 960 à huit cœurs avec quatre cœurs ARM Cortex A73 cadencés à 2,3 GHz et quatre cœurs ARM Cortex A53 jusqu'à 1,8 GHz (268 $) et
BBC micro: bit en remplacement possible d'Arduino (15 $).
Tableau récapitulatif, principaux paramètres
Tableau récapitulatif, mémoire et interfaces
Ces dernières années, beaucoup de choses intéressantes se sont produites sur le marché des ordinateurs à carte unique. De nouveaux modèles apparaissent et disparaissent constamment dans toutes les niches, à partir d'Arduino, affectant Raspberry et se terminant par des cartes mères compatibles avec les processeurs Intel de 8e génération. Par exemple, en ce moment sur Kickstarter, il y a une campagne de UP Xtreme, une carte mère compatible Intel, et le développement de la plate-forme prometteuse Galileo, au contraire, a été réduit. Soit dit en passant, les développeurs de Renegade Elite ont également collecté des fonds pour lancer la production via la plateforme de financement participatif Indiegogo. Donc, si vous souhaitez vous tenir au courant des derniers développements dans le domaine du paiement unique, parcourez parfois les rubriques «Technologie» des sites de crowdfunding.