29 de fevereiro de 2012 nosso mundo mudou um pouco para melhor. A Raspberry Pi Foundation anunciou o início das vendas de pequenos computadores de placa única sob a marca Raspberry Pi. No início das vendas, comprar um dispositivo não era fácil, mas pouco a pouco o mercado estava saturado e, a partir de julho de 2012, você poderia finalmente ir à loja e comprar ou pedir o primeiro Malinka pela Internet, o Raspberry Pi Model B é um computador Linux de placa única com um processador de 700 MHz, 0,5 GB RAM, USB, Ethernet e 26 pinos GPIO, permitindo conectar placas externas, dispositivos de entrada e saída e atuadores. O dispositivo, construído com base em uma placa de quatro camadas relativamente barata, com baixo custo e preço de US $ 35 para o usuário final, é tão bom que a versão alfa do Raspberry Pi Modelo B ganhou a indicação de Hardware Design para ARM TechCon 2011.
O computador desenvolvido, a família cresceu. Enquanto o ramo principal recebeu processadores cada vez mais potentes e hardware moderno (por exemplo, o modelo 3B + possui um processador quad-core de 64 bits com freqüência de 1,4 GHz, 1 GB de RAM, quatro portas USB, Wi-Fi 802.11ac e Bluetooth 4.2) Além disso, a família Raspberry Pi Zero foi desenvolvida com uma placa-mãe reduzida para 65 × 30 mm e custa apenas US $ 5 (US $ 10 para a versão do Raspberry Pi Zero W com Wi-Fi 802.11n).
Recentemente, a Raspberry Pi Foundation lançou uma nova versão de seu mini computador - Raspberry Pi 4. Os “quatro” anunciaram um processador Cortex-A72 de 64 bits e quatro núcleos com uma velocidade de clock de 1,5 GHz como parte do SoC Broadcom BCM2711, dois USB 2.0 e dois USB 3.0, Bluetooth 5.0, suporte dois monitores. O GPU VideoCore VI é capaz de processar fluxo de vídeo 4K a 60 qps. Agora, finalmente, você pode escolher a quantidade de RAM - SDRAM LPDDR4 de 1, 2 ou 4 GB.
Vendido por milhões de cópias, o Raspberry Pi foi pioneiro em um mercado totalmente novo para computadores portáteis de placa única e um exemplo para vários projetos alternativos. Vamos ver, usando o Raspberry Pi 3B + como ponto de partida (o Raspberry Pi 4 ainda não está disponível para compra, espero que o Quarteto esteja disponível em breve), o que os concorrentes podem nos oferecer, cuja evolução os lançou em nichos ecológicos bastante incomuns, e quanto nós, como compradores, teremos que pagar por essa pesquisa. Nas descrições dos computadores concorrentes, tentaremos mencionar todas as vantagens de hardware disponíveis dos participantes, se possível; isso torna a descrição um pouco seca, mas você pode definitivamente escolher o núcleo de computação para seu projeto futuro.
Orange pi prime
Difere do Raspberry Pi 3 para melhor, pela presença de 2 GB de RAM e pelo acelerador Mali-450 GPU integrado no SoC AllWinner H5, que permite reproduzir vídeo em 2K. Entre os recursos interessantes, vale destacar a presença de um receptor de infravermelho; a placa pode ser controlada a partir do controle remoto ou de alguns modelos de telefones celulares com um LED infravermelho embutido, por exemplo, Redmi Note 7. Do equipamento não padrão, também há um microfone embutido e uma interface de vídeo CSI que suporta transmissão de vídeo de até 1080p a 30 qps.
Em uma placa de 98 × 60 mm, havia um local para um slot para cartões de memória (até 32 GB), Wi-Fi 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.0, Ethernet gigabit, quatro USB (três host USB 2.0 e um USB 2.0 OTG) e pente GPIO de quarenta contatos. Existe até um UART derivado separadamente com níveis TTL, para que você possa assistir aos detalhes de inicialização do Linux no terminal. Do equipamento de áudio, além do microfone mencionado acima, há também uma saída linear e uma saída de áudio em HDMI. O acelerador de vídeo suporta o OpenGL ES 2.0 e o OpenVG 1.1. Entre os sistemas operacionais suportados estão o Ubuntu, Debian e Android 5.1.
Em geral, devo dizer que o Orange Pi continua sendo um dos concorrentes mais bem-sucedidos do Raspberry. A Orange também se tornou a progenitora de toda uma linha de computadores heterogêneos de placa única, incluindo o
Orange Pi 4G-IOT (com módulo GSM / GPS / LTE a bordo) e o
Orange Pi Zero (opcionalmente alimentado por PoE, para que você possa inseri-lo no segmento Ethernet distante) rede sem fornecer uma fonte de alimentação separada).
UPD : sobre os contras especificamente Orange Pi 2G-IOT, há um
artigo separado
id_potassium_chloride . Esteja em alerta!
Banana pi m3
Juntamente com a Orange, a Banana desenvolvida pela empresa chinesa SinoVoip é outro ramo de "frutas" que cresceu bem desde o advento da framboesa. Seguindo a trilha de framboesa, a Banana lançou consistentemente os modelos Banana Pi M1, M1 Plus, M2 Plus, M2 Ultra, M2 Zero, M3.
O atual flagship Banana Pi M3 é baseado no Allwinner A83T SoC de oito núcleos (processadores ARM Cortex-A7, processador gráfico PowerVR SGX544MP1), com clock de 1,8 GHz e trabalhando em um ambiente de 2 GB de RAM e 8 GB de memória flash. Além da Ethernet de gigabit, duas USB, Wi-Fi 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.0 e HDMI, há SATA na placa. Como o Orange Pi Prime, o M3 possui um receptor de infravermelho, interface de vídeo CSI, UART de depuração, microfone, saída de linha e saída de áudio HDMI. Ao contrário de Orange, a Banana possui uma interface de exibição MIPI DSI combinada com I2C para a tela de toque. Naturalmente, existe um pente GPIO de quarenta contatos.
Rock64
O computador de placa única Rock64 já está equipado com 4 GB de RAM, servindo o ARM Cortex A53 de 64 bits, o subsistema de vídeo é capaz de lidar com o fluxo de 4K a uma frequência de 60 fps. O dispositivo é alimentado por POE. O subsistema gráfico ARM Mali 450MP2 corresponde ao OpenGL ES 2.0, OpenVG1.1. Debian, Cent OS, Fedora e Android 8 foram portados para o Rock64; em geral, deve-se notar que os desenvolvedores e entusiastas deste computador portaram um grande número de SOs baseados em Linux para ele. O Rock64 possui uma documentação abundante e detalhada e uma comunidade ativa e animada; portanto, levando em conta as boas especificações de hardware e os preços poupadores, esta placa única é um bom candidato para substituir o Raspberry Pi 3 em projetos com requisitos de hardware maiores.
Os desenvolvedores do Rock64 distribuíram generosamente 64 pinos GPIO, emitindo sinais Ethernet para eles; portanto, se você planeja controlar periféricos externos ramificados em uma única placa, dê uma olhada mais de perto neste computador. Além disso, há USB3.0.
O Rock64 possui um irmão mais velho, o
ROCKPro64 , construído no Rockchip RK3399 de oito bits e 64 bits (quatro ARM Cortex A53 mais dois ARM Cortex A72), com 4 GB LPDDR4 e dois USB 3.0. O PINE64, produtor de Rock64 e ROCKPro64, geralmente é um exemplo digno de um negócio de bricolage. O pessoal segue o caminho, derrotado por pioneiros como Sparkfun ou Adafruit, que mostraram que você pode fornecer ao seu desenvolvimento um conjunto completo de documentação de design e, ao mesmo tempo, ser uma empresa comercialmente lucrativa.
Placa ASUS Tinker S
O Tinker é construído com base no SoC Rockchip RK3288 com um processador ARM Cortex-A17 de quatro núcleos e é executado no TinkerOS baseado no Debian, você pode instalar o Android. O processador de vídeo Mali-T760 MP4 suporta OpenGL ES 3.1, OpenCL 1.1, Renderscript e Direct3D 11.1.
O pente GPIO recebeu um código de cores; portanto, ao conectar dispositivos externos, será um pouco mais difícil cometer um erro. Um pequeno radiador passivo colado na caixa do processador, que é comprado separadamente das placas concorrentes, já está cuidadosamente incluído no kit padrão.
A placa Asus Tinker S tinha um irmão mais novo, a
placa Asus Tinker sem memória flash interna, mas não teve muito sucesso e agora praticamente desapareceu do mercado.
Renegado por Computador e Renegado Elite
Renegade, ou o Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade, foi projetado para ser o mais semelhante possível ao Raspberry; por exemplo, você pode colocar o ROC-Rk3328-CC diretamente no estojo comprado para Malinka.
O SoC RK-3328 foi desenvolvido com base em um processador quad ARM Cortex-A53 de 64 bits com uma frequência operacional de até 1,5 GHz. SoC é o mesmo que no Rock64, então aqui você também tem o mesmo GPU Mali 450MP2 com uma frequência operacional de 500 MHz. Ao fazer o pedido, você tem a oportunidade de variar a quantidade de RAM, pode escolher 1 GB DDR4 (o computador custará US $ 35), 2 GB por US $ 50 ou 4 GB por US $ 80. Dos sistemas operacionais, Ubuntu 18.04, Debian 9, OpenMediaVault 4, Station OS e Android 7.1 estão atualmente disponíveis.
Como a placa Asus Tinker (sem o índice S), o Renegade não possui memória flash integrada, você precisará usar um slot para cartão microSD ou uma interface eMMC.
O Libre Computer é um dos fabricantes que demonstrou bom crescimento no novo nicho de negócios criado com o advento do Raspberry Pi. Além do Renegade, no verão de 2018, a Libre Computer iniciou a produção do
Renegade Elite , um computador de placa única Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade Elite baseado no SoC Rockchip RK3399 com um processador de seis núcleos (dois núcleos ARM Cortex-A72 e quatro ARM Cortex-A53) e GPU ARM Mali- T860 MP4, que possui duas portas USB 3.0 tipo C, um slot PCIe de 60 pinos, 128 MB de memória interna e um pente GPIO de 60 pinos. O Renegade Elite tem suporte opcional a PoE e pode executar o Linux 4.19 ou Android 8.
Odroid h2
Dado seu preço relativamente baixo, o Odroid H2, construído com base no Intel Celeron Gemini Lake J4105 de 4 bits, pode reivindicar uma parte do nicho de mercado ocupado por computadores de placa única baseados em processadores ARM. Se você preferir soluções compatíveis com x86, esta pequena placa-mãe com tamanho de 110 × 110 mm, com refrigeração passiva, GPU Intel UHD Graphics 600, barramento PCI-E gen2 e SATA duplo de 6 GB / s será do seu agrado.
De acordo com a especificação da Intel, o tamanho máximo de RAM é de 8 GB (SO-DIMM DDR4 2400 MHz, não incluído, adquirido separadamente, como em qualquer "pisyuk"), mas o fabricante Odroid H2 alega ter bloqueado duas tiras de 16 GB (total de 32 GB) e tudo funcionou perfeitamente. Obviamente, a placa suporta Windows 10 / Linux x64, DirectX 12, OpenGL 4.3, OGL ES 3.0, OpenCL 2.0.
Como alternativa ao Odroid H2, você pode considerar o
UDOO X86 (existem opções no Intel Pentium N3710 a 2,56 GHz e no Intel Celeron N3160 a 2,24 GHz).
Arduino Mega 2560
Você não precisa ser o Dr. Xavier da franquia People X para ouvir as exclamações mentais de alguns leitores no momento: “Por que o que ...! Onde fica Malinka e onde está Arduinka? É o mesmo que comparar uma chita com a E. coli! " Sim, sim, é verdade, o Raspberry Pi e o Arduino estão em nichos de mercado significativamente diferentes, mas se você olhar as tabelas de resumo no final do artigo, encontrará um ponto que relaciona dois desses desenvolvimentos muito diversos. E este item é o preço. Sim, eles estão pedindo US $ 31 pelo Arduino Mega 2560 Rev3 e US $ 42 pelo
Arduino Uno WiFi Rev2 (como os leitores mais rápidos descobriram, a placa está equipada com Wi-Fi).
Vamos dar uma olhada no preenchimento de hardware deste “computador de placa única” (ou você precisa omitir as aspas?). Microcontrolador de 8 bits ATmega2560 com uma freqüência de clock de 16 MHz, 256 kbytes de memória flash (dos quais 8 kbytes estão ocupados pelo gerenciador de inicialização), 8 kbytes de RAM e 4 kbytes de memória não volátil. Dos recursos de comunicação, em vez dos computadores de placa única Ethernet, Wi-Fi e Bluetooth que eram familiares dos modelos de comparação anteriores, no caso do Arduino Mega 2560, teremos que mencionar quatro UARTs, um dos quais está conectado ao conversor USB-UART embutido. A propósito, o próprio conversor também é implementado no microcontrolador AVR, ATmega8U2-MU, mas isso não é importante, existem opções com chips FTDI especializados. Em geral, as características da placa (como a corrente admissível de 20 mA por saída ou a capacidade de configurar 15 GPIOs como saídas PWM) repetem previsivelmente as características do microcontrolador no qual é construído. O próprio fabricante posiciona o Arduino Mega como uma boa base para projetos de hobby relacionados à impressão 3D e robótica.
O mundo do Arduino possui seu próprio análogo do microcomputador Raspberry Pi Zero, que é a placa
Arduino Nano . Construído com base no microcontrolador ATmega328P, com um tamanho de 18 × 45 mm, o dispositivo possui 2 kilobytes de RAM e 32 kilobytes de memória flash, relógio de 16 MHz e 22 pinos GPIO, 6 dos quais podem funcionar como saídas PWM.
Em geral, a série Arduino é bastante simples em termos de dispositivo de hardware, portanto, mesmo quando eu estava em um estado de espírito hobbial-melancólico, sentei-me e desenhei (com a ajuda do Altium Designer) minha versão do Arduino Nano. Imunidade de ruído aprimorada ao incorporar o conjunto de proteção USBLC6-4SC6 no circuito USB, finalizando o conversor USB-UART de acordo com as Diretrizes de design de hardware USB AN-146 para ICs FTDI e pequenas modificações no circuito de acordo com AVR042: Considerações de design de hardware AVR. Adicionado um sensor de radiação gama nos diodos PIN ("Por quê? Porque eu posso!"). Para que a fonte de alimentação de voltagem relativamente alta do sensor de radiação não tenha que ser arrastada do lado de fora, um pequeno multiplicador de voltagem foi adicionado, controlado por um microcontrolador. A descrição do painel resultante está
aqui e o arquivo completo do projeto (com todas as fontes e bibliotecas do Altium) pode ser baixado
aqui .
Em geral, é claro, é um pouco estranho que o Arduino não tenha morrido após o auge do Raspberry e seus clones. Eu acho que a popularidade do Arduino deve-se ao que aconteceu no início e meados da década de 2000, “tiro” da arquitetura AVR, desenvolvida pela Atmel. Para não dizer que o mercado de microcontroladores de 8 bits estava vazio, havia uma boa escolha entre o i51 e o PIC, e o MSP430 de 16 bits estava disponível para soluções de economia de energia.
Mas os microcontroladores da série AVR, combinando a nova arquitetura RISC bem-sucedida, executando instruções em 1 ciclo de clock (que foi sem dúvida um golpe na respiração do então i51, executando instruções em 12 ciclos de clock) e bem a tempo para a memória flash interna mais barata, eram uma supernova. mesmo no contexto de veteranos não fracos. Como me lembro agora, com que prazer pisquei repetidamente um microcontrolador AVR flash; Não havia JTAG, e era impossível olhar diretamente para os registros durante a operação, mas, comparado ao par de EPROMs H1830BE51 + com apagamento ultravioleta, era apenas um novo futuro.
Talvez seja o IDE do Arduino, que facilita o desenvolvimento de software, ou a comunidade amigável de desenvolvedores compatíveis com o Arduino. De qualquer forma, os apoiadores da Raspberry têm algo em que pensar. Talvez o limiar para entrar no desenvolvimento dos modernos processadores ARM da série A seja muito alto e, portanto, muitos desenvolvedores, especialmente os hobbies, não estejam prontos para gastar tanto tempo dominando todos os truques de trabalhar com processadores modernos. Esperamos que apareça algo como STM32CubeMX (software para microcontroladores STM32 da série ARM Cortex-M0 ... Cortex-M4, que simplifica bastante a configuração inicial do controlador) e os amantes da eletrônica também estão migrando lentamente para o campo de framboesa.
Não vou aborrecer o leitor com uma lista adicional de todas as alternativas possíveis ao Raspberry Pi. Acho que você entende o principal - existem alternativas e opções para uma variedade de configurações de hardware e categorias de preços disponíveis: de placas com preço de até US $ 50 e itens de hardware muito semelhantes ao Raspberry original a dispositivos mais caros, cujo preço aumenta gradualmente em paralelo com o crescimento recursos de hardware.
Em busca dos computadores de placa única considerados casualmente, em estilo telegráfico, também mencionarei desenvolvimentos como o
Odroid-C2 (US $ 59);
Odroid-XU4 (US $ 80, você pode adicionar o OGST Gaming Console Case para Odroid XU4 por US $ 25)
Pine A64-LTS (US $ 32);
NanoPi NEO4 (US $ 45);
Cubieboard4 CC-A80 com GPU PowerVR G6230 (US $ 130);
Nvidia Jetson Nano no Tegra X1 de quatro núcleos (US $ 140);
BeagleBoard X15 com duas portas Ethernet e uma combinação de GPUs PowerVR com 4 GB de RAM (US $ 263);
LattePanda Alpha no Intel Atom X5-Z8350 (US $ 240);
O Hikey 960 em um Kirin 960 de oito núcleos com quatro núcleos ARM Cortex A73 com clock de 2,3 GHz e quatro núcleos ARM Cortex A53 de até 1,8 GHz (US $ 268) e
micro da BBC: um substituto possível para o Arduino (US $ 15).
Tabela de resumo, parâmetros principais
Tabela de resumo, memória e interfaces
Nos últimos anos, muitas coisas interessantes vêm acontecendo no mercado de computadores de placa única. Novos modelos estão constantemente aparecendo e desaparecendo em todos os nichos, começando pelo Arduino, afetando o Raspberry e terminando com placas-mãe compatíveis com os processadores Intel de 8ª geração. Por exemplo, agora no Kickstarter há uma campanha da UP Xtreme, uma placa-mãe compatível com Intel, e o desenvolvimento da promissora plataforma Galileo, pelo contrário, foi reduzido. Os desenvolvedores do Renegade Elite, a propósito, também levantaram fundos para lançar a produção por meio da plataforma de crowdfunding Indiegogo. Portanto, se você deseja acompanhar os últimos desenvolvimentos no campo dos pagadores únicos, às vezes, consulte as seções "Tecnologia" dos sites de financiamento coletivo.