Одноплатные компьютеры windows. Одноплатные компьютеры: что, зачем и почему

Современные технологии неустанно нас удивляют. Раньше мы пользовались компьютерами, жесткие диски которых стоили десятки тысяч долларов, а перевозились исключительно с помощью самолета. Все меняется, теперь такой компьютер может поместиться на одной руке младенца, останется еще место для второго. В данной статье будет затронута тема одноплатных компьютеров, в чем их плюсы и минусы, какой стоит приобрести для личного пользования, и вообще - стоит ли оно того? Статья рекомендуется для начинающих пользователей операционной системы Linux. Если вы такую не знаете, то вас встретят большие трудности.

Самые популярные мини-компьютеры

Для начала стоит определиться, что же собой представляет подобный компьютер? Одноплатный компьютер состоит из следующих элементов: процессор, оперативная память, выводы контактов, различные контроллеры, например, Ethernet - они лишь вспомогательные, поэтому их комплектация у разных производителей тоже разная.

Процессор используется мобильный, как правило, архитектуры ARM. Почему такой? Все из-за соображений энергоэффективности, скорости работы и соотношения "цена / быстродействие". Подобные процессоры не только выигрывают на рынке мобильных устройств, но и здесь, потому что никакой видеокарты у одноплатного компьютера нет, есть лишь интегрированное графическое ядро прямо в самом процессоре. Наиболее распространенным является Mali-400ml (во многих телефонах 2013 года именно такое).

Оперативная память обычная, как правило, DDR3, если повезет, то DDR4, все зависит от цены компьютера. На рынке данных устройств все зависит от того, сколько вы планируете потратить, поэтому в следующем пункте статьи мы расскажем про главных конкурентов данного рынка.

Одноплатный компьютер Windows

Итак, как уже говорилось, самых популярных конкурентов на данном рынке не так уж и много, поскольку товар этот весьма специфический. Представьте себе плату с электронными компонентами, а на ней есть позолоченный вывод. Многие люди от такого просто сойдут с ума, мол, что с этим делать? Поэтому подобные вещи берут исключительно или начинающие программисты, или гики, хотя разница между ними лишь во времени, проведенном за компьютером.

На рынке одноплатных компьютеров существует два самых больших конкурента:

1. Raspberry Pi. Линейка программируемых микрокомпьютеров, способных выполнять работу любой сложности. Самая дешевая версия стоит примерно одну тысячу российских рублей.
2. Orange Pi. Прямой аналог вышеуказанной платы, но преимущество данной компании в том, что имеется весьма большая линейка компьютеров - от сверхмаленьких до полноразмерных. Самый дешевый образ стоит 400 рублей, причем почти не уступает главному конкуренту во всем.

На любой из данных компьютеров можно установить специальную версию Windows под ЦИСК). Какой больше подходит именно для вас, решать вам, потому что одноплатный компьютер - не только специфическая вещь, но и весьма интимная, т. к. определенная модель заточена, опять же, на определенное выполнение задач. Заказать можно как на официальном сайте, так и на любом сайте-посреднике в России.

Можно ли создать одноплатный компьютер своими руками?

Пожалуй, множество людей задавалось подобным вопросом. Скажем сразу: да и нет. Возможно, что вы очень умелый техник и сможете создать нечто подобное, однако занимать оно будет куда больше места. Маленький размер - это именно преимущество подобных компьютеров.

В заключение

Надеемся, что вам понравилась данная статья про одноплатные компьютеры. Также стоит заметить следующее. Подобные устройства на архитектуре ЦИСК достаточно хорошо работают лишь на серверной версии Linux, а с Windows все еще не так гладко, поэтому если вы готовы к трудностям, связанным с изучением новой ОС, то одноплатный компьютер определенно для вас.

Идея сделать маленький компьютер лежит в умах инженеров уже много лет. Одним из самых популярных типов микрокомпьютеров является смартфон - симбиоз компьютера с его операционной системой и функционалом и сотового телефона. Распространение смартфонов на базе процессоров с архитектурой ARM, как производителей процессоров делать миниатюрные, но мощные вычислительные системы, так и конструкторов электроники развиваться в направлении одноплатных систем.

System-on-a-Chip (SoC) - англоязычное название этого типа компьютеров. Имеет два самых известных направлениях:

Одноплатные компьютеры на Windows, с процессорами типа Intel Atom. Чаще всего это планшеты, или более крупные. Если вести речь об интересных проектах, то LattePanda.

Одноплатные компьютеры на процессорах с ARM архитектурой. Ярким представителем подобных устройств являются приставки к телевизору «Android TV Box», планшеты с ОС Android и подобными, Одноплатные ПК подобные Raspberry Pi.

Семейство Raspberry - благодаря им мы узнали о компьютере размером с кредитку

Первую плату Raspberry pi анонсировали в 2011 году, а запустили в производство в 2012. Обычно платы линейки Raspberry выходят в различных версиях, отличаются маркировкой типа «Model A», «Model B» и подобные, отличия заключаются в периферии и мощности, но об этом позже. Первая плата была довольно слабой по своим мощностям, а именно (через дробь будут перечислены отличия модели А/В):

Процессор Broadcom BCM2835, с тактовой частотой всего лишь 700 мГц;

256/512 Мб ОЗУ;

1/2 USB разъёма;

Слот для SD-карты памяти;

«гребенка» GPIO для подключения периферии и создания своих проектов автоматизации;

У Model B есть Ethernet разъём;

3,5 мм Аудио, RCA, HDMI CSI, DSI.

Несмотря на слабые технические характеристики сообщество любителей электроники и компьютеров тепло встретила такую концепцию «одноплатника», платы были проданы достаточно большим тиражом, и разработчики решили не останавливаться на достигнутом выпуская новые модели.

Актуальные версии Raspberry в 2017 году

В 2017 году самые распространенные платы это Raspberry Pi 3 model B и Raspberry Pi Zero. Давайте ознакомимся с их характеристиками, начнем с 3-его поколения «малинки»:

4-х ядерный процессор с тактовой частотой в 1,2 ГГц (Broadcom BCM2837);

• 4 разъёма USB, 1 micro-USB OTG;

  HDMI, Audio Jack;

  Ethernet 10/100;

Плата Pi Zero очень миниатюрна, её размер вдвое меньше своих «полноценных» собратьев, характеристики соответственно тоже:

Broadcom BCM2835, как на первой плате, но работает на 1 ГГц;

512 Мб ОЗУ;

Слот для Micro-SD-карты памяти;

• Wi-Fi (только у модели zero W);

Для того чтобы «малинка» заработала вы должны приобрести дополнительно блок питания 5 В и 2 А, карту памяти micro-SD не менее 4 Гб 10 класса (от этого будет зависеть быстродействие системы в целом). Встроенной памяти на плате нет, поэтому операционная система устанавливается на карту памяти, стоит отметить, что первые версии использовали SD-карту, а новые платы - micro-SD.

Операционная система и программное обеспечение

Малинка использует процессор ARM, поэтому придётся ограничится линукс системами, из ОС от Microsoft, доступна лишь Windows 10 IoT. Пожалуй, из всех одноплатных компьютеров именно для raspberry адаптировано больше всего операционных систем, тем не менее официально поддерживаются следующие:

Raspbian OS, как видно из названия это «родная» система от производителя, как и то, что она основана на Debian;

Fedora для «малины» называется «Pidora»;

Kodi - медиацентр;

OSMC - еще один медиацентр;

Если говорить о «самоделках» и не сертифицированных ОС, то здесь целое раздолье: различные варианты Ubuntu, Puppy linux, GENTOO, Android, Arch и многие другие. Программное обеспечение для линукс доступно на тех-же репозиториях, что и на ПК версиях, собственно логично.

Для чего нужны GPIO, CSI, DSI разъёмы?

На самом деле GPIO это чуть ли не одна из самых важных изюминок подобных одноплатных компьютеров. Сперва нужно посмотреть на его распиновку (для увеличения нажмите на каринку).

Первое что бросается в глаза - это наличие питающих выводов - 5 В 500 (300 у model B) мА и 3,3 В 50 мА, это значит, что вы сможете питать свои проекты напрямую от Raspberry, если они не потребляют больших токов. Следующим фактом нужно принять то, что на выходе любого из выходов логическая единица равняется не 5 В, а 3,3, нагружать же их можно до 16 мА. Никакой защиты от перегрузки не предусмотрено, поэтому будьте осторожны.

Вы можете использовать эти выводы для подключения датчиков и исполнительных механизмов, это пригодится . Одним из распространённых проектов является - метеостанция.

Вам доступны различные интерфейсы для связи:

Три ШИМ-выхода, позволят регулировать мощность или другие параметры подключаемых устройств. Также этот разъём служит для подключения готовых модулей, например, модуль «Sense», со светодиодной матрицей 8х8 и набором датчиков для мониторинга окружающей среды.

DSI разъём служит для подключения специальных дисплеев для Raspberry, которых в продаже имеется великое множество, как по размеру, так и по наличию сенсорной панели. Расшифровывает как Последовательный Интерфейс Дисплея.

CSI - подобный разъём, но уже для подключения камеры, носит и аналогичное название - Последовательный интерфейс камеры.

Семейство Orange pi

После успеха плат Raspberry Pi, другие разработчики начали актино продвигать свои «Пи-подобные» проекты одноплатных компьютеров, среди них есть занимательное семейство Orange Pi, которое включает в себя множество различных вариантов и версий.

Основные различия между ними заключаются в объёме оперативной памяти, наличия встроенного Wi-Fi, а также EMMС памяти на плате. Интересна Orange своей ценой, если на 2017 год, цена на 3-ю «Малинку» - больше 2500 рублей, на «Апельсин» - от 1000.

Среди популярных и актуальных плат можно выделить следующие, в порядке возрастания цены:

• Orange Pi PC Plus.

Давайте рассмотрим их характеристики в сравнительной таблице.

Таблица сравнения плат семейства Orange pi

Как вы могли убедиться, платы довольно похожи друг на друга, но некая эволюция всё же прослеживается, например, использование более нового процессора H5, или установка встроенной памяти на плату, что значительно ускоряет быстродействие. Если вы решите купить плату типа PC Plus с eMMC памятью - будет лучше если операционную систему вы установите на неё. Логика работы такая, что, если установлена флеш-карта с ОС - загрузка происходит с неё, а в противном случае, с eMMC.

Почему Orange дешевле, чем Raspberry

Отличия в цене обусловлены в первую очередь брендом, не стоит забывать, что «Малинки Пи» всё-таки основоположники этого направления в технике. В Orange применяемые процессоры дешевле, чем в Raspberry, к тому же они сильнее греются, а заявленные 1,6 ГГц, по факту это не реальная, а маркетинговая рабочая частота.

Рекомендуемая производителем процессора частота находится на уровне 1,2 ГГц. При стандартной рабочей частоте наблюдается повышенный нагрев, не спасает и рекомендуемая пассивная система охлаждения. Будьте внимательны и приобретите 5 Вольтовый кулер для Orange/Raspberry. В целом производительность двух семейств схожая.

В чем еще разница Raspberry vs Orange?

В отличии от Малинки на сайте Orange представлено гораздо больше поддерживаемых ОС, при этом список разбит по предназначению к конкретной модели Orange pi.

Для актуальной Pi PC 2 наблюдаются такие ОС:

Arch linux Server/Desktop;

Ubuntu Server/Desktop;

Debian Server/Desktop;

Android Orange OS;

Raspbian Server/Desktop.

Список операционных систем для других плат почти такой же, за мелкими исключениями.

Давайте рассмотрим для чего нужно такое обилие официальных операционных систем и сторонних проектов.

Использование одноплатных компьютеров в роли Smart TV или мультимедиа центра оправдано широкими возможностями и низкой ценой. Таким образом вы можете превратить ваш одноплатник в медиацентр для телевизора с помощью Kodi - это бесплатный кроссплатформенный плеер, для воспроизведения аудио, видео, фото и просмотра IP-TV. Для Orange он поставляется в комплекте с OpenELEC.

Другое актуальное применение - игровая консоль из Raspberry PI или Orange Pi. Для этого есть специальные ОС с огромным количеством эмуляторов:

• И очень много других в т.ч. dos.

Проектов на самом деле два:

2. RetroPie (для Raspbery) и Retroorangepie (для апельсина соответственно).

Здесь не будет сравнения какой из них лучше, ведь у каждого всегда есть свои преимущества.

Вы можете использовать эти платы для серфинга в интернете, просмотра видео и работы в офисе, в базовой Raspbian, с офисным пакетом LibreOffice, есть предустановленный браузер Chromium, если вам понадобится софт от Windows, тот же Word прекрасно запускается из-под Wine. Получается, что Вам доступны все прелести Linux, с минимальными физическими размерами и энергопотреблением.

Раз уж мы заговорили об энергопотреблении и Linux, стоит упомянуть, об отличной возможности создать домашнее облако или web-сервер. Так вы получите тихую и энергоэффективную систему с неплохим быстродействием, что трудно достичь, используя классический системный блок с его кулерами.

Это пригодится в системах «Smart Home» и сервера для видеонаблюдения. Для видеонаблюдения, как модно говорить, «Из коробки» существует отличный проект «MotionEye». С его помощью вы можете осуществлять контроль и запись IP-камер через веб-интерфейс. Существует возможность установки его поверх Raspbian, так и в качестве самостоятельной ОС.

Выводы

Среди целого ряда различных одноплатных компьютеров выделены лишь два направления с наиболее развитым интернет сообществом. Поддержка энтузиастов и база знаний больше всего развита у Raspberry pi. Это не значит, менее известные платы будут хуже, просто вам будет труднее разобраться что к чему.

Их аналоги: Banana PI, C.H.I.P., ODROID, TinkerBoard - имеют достаточно интересные характеристики и цены, часто превосходящие «Малинку» и «Апельсинку». А одноплатный компьютер Latte-Panda и вовсе выполнен на процессоре Intel Atom 8300, и работает под управлением полноценной ОС Windows, что на момент написания статьи невозможно для ARM машин.

Однако стоимость сопоставима с таким форм-фактором компьютеров, как «Stick», пионером этого форм-фактора является компания Intel, а маркетологи его называли «Компьютер размером с флешку». К сожалению, они лишены полноценного GPIO и гибкости в плане конструктивных решений готового продукта.

Одноплатные компьютеры - устройства, которые собраны на одной лишь «материнке». На последней установлены все необходимые детали: микропроцессор, оперативная память, способы ввода данных и их вывода, другие модули, нужные для полноценной работы устройства. Зачастую одноплатные ПК используются (и, соответственно, разрабатываются) как демонстрационная система или же приспособление для образования. Нередко их применяют в промышленной сфере.

Если говорить о стандартных компьютерах типа «дектоп», то при сравнении с описываемым, последний не требует установки периферийных плат. В зависимости от модели, некоторые варианты выпускаются в виде небольшой «материнки», оснащенной памятью и процессором. Такую плату можно подключить к внутренней магистрали. Это позволит увеличить доступные характеристики, а также воспользоваться дополнительными разъемами.

Довольно часто требуется защита различных деталей. Необходимо, чтобы они компактно располагались рядом друг с другом. Именно поэтому стали популярными одноплатные компьютеры. Такое решение позволит сделать устройство небольшим по размеру и совсем недорогим. Но система на кристалле имеет и свои недостатки. Например, сменить процессор или увеличить память не получится, зачастую эти детали припаяны.

Аппаратные одноплатные платформы

Сравнение одноплатных компьютеров с аппаратными платформами поможет понять, чем отличаются устройства друг от друга. Нередко пользователи и потребители путают их между собой. Платформа - обычный микроконтроллер, который нельзя называть полноценным компьютером. На ней не установлена операционная система, поэтому пользователь не может взаимодействовать с устройством, как с обычным ПК.

Нередко аппаратные платформы используют для строения роботов, а также создания простых автоматических систем. По сути, главная задача подобного приспособления - управлять другими устройствами. Можно сказать, что аппаратная платформа - не более чем альтернатива одноплатной системы. Назвать их аналогами нельзя.

Для чего необходим одноплатный компьютер?

Некоторые пользователи почему-то считают, что одноплатный компьютер не способен выполнять многие функции. Однако его спектр решаемых задач велик. Такое устройство используют в компьютерах, роутерах и другой технике. На этом приспособлении можно с легкостью установить операционную систему Lunix. В таком случае одноплатное устройство будет выполнять практически все задачи: от поиска документов до прослушивания музыки. Если подобрать для себя модель подороже, то можно также просматривать видео качеством не более 1080р. Такие манипуляции производятся с привычным для потребителя интерфейсом. Недостатки можно выявить при работе с другими архитектурами. Зачастую приложения функционируют на ARM. Поэтому желательно подбирать плату именно с такой архитектурой.

Рассматривая подобные системы в узкой специализации, можно наткнуться на некоторые нюансы работы. Например, для того чтобы одноплатные компьютеры Raspberry превратить в роутер или модем, необходимо лишь установить соответствующую прошивку. Чаще всего этот процесс запрашивает минимальное вмешательство человека, являясь завершенными решениями. От владельца требуется лишь записать образ на карту памяти и правильно указать все необходимые настройки. Превратить одноплатный компьютер в роутер не единственное, что можно сделать. Для того чтобы дом стал «умным», понадобится лишь три-четыре системы. Конечно, придется немного дольше заниматься настройками, но уже сейчас существуют более менее готовые решения, которые практически не нужно редактировать.

Для тех, кто интересуется технической сферой, не секрет, что «Майкрософт» собралась выпускать специальное устройство. Сейчас большую популярность приобретает «интернет вещей». Разрабатываемые устройства работают на особых протоколах. Благодаря этому они смогут функционировать даже с обычными сотовыми телефонами. Если рассматривать эту возможность как развитие однопроцессорных компьютеров, то такое решение - прорыв. Ведь ранее управление осуществлялось через маршрутизатор. Сейчас последнее решение уже практически не используется. Проще работать, когда устройства обращаются друг к другу напрямую.

То, без чего не сможет существовать ни одна плата, порты входа и выхода - GPIO. Они позволяют моментально выключать лампочку после получения электронного сигнала. Стандартная модель оснащается 5-10 разъемами. При желании их количество можно расширить.

Raspberry Pi

Обзор одноплатных компьютеров следует начать с одной из самых популярных моделей - Raspberry Pi. Это устройство известно как «Малинка». Именно оно стало началом развития одноплатных компьютеров. Появилась модель в 2012 году и не все потребители адекватно оценивали ее способности и функционал. Для покупателей казалось это невозможным: целый компьютер, размер которого не превышает габариты кредитной карты, стоимость на него составляла $25. Работал на операционной системе Linux. Так или иначе, после релиза потребители стали потихоньку приобретать модель, тем самым сделав ее довольно популярной.

Из чего состоит Raspberry Pi?

По стандарту «Малинка» получила слот для карты памяти, разъем для питания, выходы для наушников, видео, USB, Ethernet, HDMI. Помимо этого, встроены универсальные порты, позволяющие взаимодействовать с любыми другими устройствами.

Система продается в пяти различных конфигурациях. Наиболее простые модели - A. Они работают с 256 Мб ОЗУ. Используется ARMv6. Установлен один USB-порт. Модели с индексом B предлагают владельцу 512 Мб оперативной памяти. Имеются 2-4 порта USB и Ethernet. Модификация 2B работает с 4-ядерным процессором. Оперативная память составила 1 Гб. В продаже также имеются варианты с индексами A+, B+.

Цены на модели изменяются от $20 до $35.

Возможности Raspberry Pi

«Малинка» сильно распространена, именно поэтому к ней продается много различных дистрибутивов. Речь идет о софте, который, как правило, создается для работы с Linux.

Возможности устройства практически бесконечны. Одноплатный компьютер (x86 или x64) способен выполнять любую задачу. Основным нюансом является мощность процессора, от которой следует отталкиваться. К сожалению, он слабый во всех модификациях, кроме 2B. «Малинку» купить можно как в интернет-магазинах, так и в любых розничных точках продаж. В первую очередь, лучше приобрести именно 2B, если есть на то средства. Эта плата намного мощнее, имеет много портов. Разница в цене между моделями небольшая, а вот в совместимом софте - существенная.

Cubieboard

Модель Cubieboard получила GPIO, SATA, HDMI, USB, VGA, Ethernet, а также следующие разъемы: питания, оптического и стандартного аудиовыхода («мини-джек»).

Одноплатные компьютеры модели Cubieboard родом из Китая. Были созданы в 2012 году, однако первая модификация, мягко говоря, не удалась. Третья версия лучше всего себя проявила. В отличие от предыдущей «Малинки», плата имеет больше портов, встроены инфракрасный порт, «блютуз» и модуль беспроводной сети. Гаджет работает с 1/2 Гб оперативной памяти (в зависимости от модификации) на процессоре ARM Cortex-A7.

Дополнительная информация о модели

Одноплатные компьютеры этой модели работают тоже на базе Lunix. Производитель установил особенную версию, созданную собственноручно. В целом девайс отдаленно напоминает описанную ранее «Малинку». В некоторых нюансах она повторяет характеристики и иногда их расширяет. Цена немного выше: средняя стоимость $85.

BeagleBone

Модель появилась в 2013 году. Она получила разъем питания и другие стандартные порты. В своей линейке BeagleBone считается одной из самых мощных, если не лучшей. Разработчики решили уделить внимание большому количеству всех имеющихся портов. В продаже есть много интересных приспособлений. Работает плата на процессоре Cortex-A8, ядра которого функционируют с частотой 1 ГГц. Оперативная память составляет 512 Мб.

Дополнительные особенности

Как и другие вышеописанные одноплатные компьютеры, система работает на базе Linux. В заводской начинке производитель уже установил 2-4 Гб памяти. В некоторых модификациях встроен и дистрибутив Debian. За счет того, что имеется много портов, можно с легкостью подключать плату к любому устройству. Если использовать периферийные девайсы, то запросто возможности системы увеличатся в разы. Производитель сделал упор на дополнительные приспособления. Цена на само устройство $45.

Выводы

Сейчас мощные одноплатные компьютеры продаются в любой точке реализации. Ассортимент большой, иногда даже стирается понимание того, что собой представляет данное устройство. В статье описаны три наиболее популярные модели, которые пользуются огромным спросом и хорошо зарекомендовали себя. Какой вариант предпочесть, следует решать лишь самому покупателю. Одноплатные мини компьютеры - то, что сделает жизнь намного легче, поэтому стоит подойти к выбору осознанно.

Компьютеры размером с кредитную карту (бывают модели и больше и меньше, но это своеобразный стандарт) уже довольно известны. Их изучили, их применяют, они работают на благо сообщества.

Что это?

Это устройство, у которого на одной плате собрано всё минимально необходимое для работы. Как правило, это CPU, GPU, их обвязка и, возможно, USB и сетевые интерфейсы - как проводные, так и беспроводные. Видеовыходы могут быть разные: от устаревшего VGA или композитного видео до вполне современного HDMI - лишь бы встроенное видеоядро поддерживало. Питаются они, как правило, от разъёма USB и требуют ток в диапазоне 500-1500 мА. То есть их можно питать при помощи обычного зарядного устройства для мобильного телефона или (лучше) планшета.

Зачем это нужно?

Количество задач, с которыми справится такой компьютер, довольно велико. Список начинается домашним компьютером и заканчивается роутерами и модемами. Например, на такое устройство можно без проблем установить почти полный Linux, превратив его в неплохую машинку для работы с документами, веб-сёрфинга, прослушивания музыки и других несложных задач. Некоторые модели способны переварить даже проигрывание видеороликов вплоть до 1080р! И всё это - с привычным графическим интерфейсом. Единственное место, где могут возникнуть проблемы, - это другая архитектура. Как правильно, многие приложения имеют версию для ARM-архитектуры, а если нет - легко найти аналог, но специфический софт на этой платформе всё ещё попадается редко.

Другая сторона медали - автоматизация и узкая специализация. Так, для того же Raspberry Pi существуют прошивки, позволяющие превратить его в Wi-Fi роутер, сетевое хранилище данных или беспроводной сетевой плеер. Очень часто такие решения являются максимально завершенными и требуют минимальной возни, требуя от устанавливающего лишь записать нужный образ на носитель данных (чаще всего - карту памяти) и указать необходимые настройки. Возможности поистине безграничны - вы можете соорудить целый умный дом, используя лишь пару-тройку таких плат. Конечно, ради этого придётся попотеть с настройкой всех таких устройств, но даже тут существуют готовые решения, требующие лишь минимальной прямоты рук.

Не стоит также забывать о набирающем популярность явлении под названием «интернет вещей» (IoT). Например, Microsoft собирается выпустить специальную версию Windows 10 IoT Edition. Устройство, использующее специальные протоколы (и сборку софта, разработанную ими же), сможет взаимодействовать даже с телефонами Lumia! С точки зрения развития идей одноплатных компьютеров это действительно шаг вперёд: до этого управление можно было осуществлять лишь через маршрутизатор. Сейчас это звено исчезает, позволяя устройствам общаться напрямую, да ещё и используя привычные для этого методы - например, для взаимодействия с Arduino используется известный и популярный во всём мире C#.

Главная вещь, позволяющая одноплатным компьютерам общаться с окружающим миром - порты GPIO. Это порты, которые могут быть и входами и выходами, позволяя устройству взаимодействовать на уровне “включил-выключил”. Такая простота идеи позволяет, например, включать или выключать лампочку, при получении электронного письма с соответствующей командой. Типичный одноплатный компьютер оснащается 5-10 портами GPIO, но их количество можно расширить разными путями.

Популярные модели

1. Raspberry Pi

Raspberry Pi (или «Малинка», как они известны среди энтузиастов) - устройство, положившее начало этой истории. Впервые компьютеры этого семейства появились в 2012 году, и тогда это многим казалось фантастикой. Компьютер размером с кредитку? За 25 долларов? Запускает Linux? Тем не менее, уже в конце июля в производство была запущена альфа-версия платы, за ней в августе пришли первые готовые модели и люди начали потихоньку получать свои устройства.

Что на борту?

• GPIO - универсальные порты для работы с любыми устройствами;
• композитный видеовыход;
• аудиовыход 3.5 мм;
• USB;
• Ethernet;
• HDMI;
• microUSB (питание);
• слот для карты памяти.

У «Малинки» бывают разные конфигурации: A, A+, B, B+, 2B. A-модели - самые простые, на них установлено 256 МБ оперативной памяти, ARMv6 процессор прошлых поколений, один USB-порт и 25\40 GPIO портов. Варианты с индексом B значительно интереснее - тут уже и 512 МБ памяти, в наличии Ethernet и большее количество USB (2 или 4 в зависимости от модели). Последняя из них, 2B, оснащена четырёхядерным процессором, 1 ГБ оперативной памяти и в целом объективно лучше прошлых моделей. Цены варьируются от 20 (модель А+) до 35 (2B) долларов.

Что можно установить?

Raspberry Pi широко распространена, поэтому для этой платы существует множество разных дистрибутивов. В основном это софт, основанный на ядре Linux, но есть и исключения: например, RISC OS или FreeBSD.

Raspberry Pi

Компьютер размером с кредитку

У «Малинки» бывают разные конфигурации: A, A+, B, B+, 2B. A-модели - самые простые, на них установлено 256 МБ оперативной памяти, ARMv6 процессор прошлых поколений, один USB-порт и 25\40 GPIO портов. Варианты с индексом B значительно интереснее - тут уже и 512 МБ памяти, в наличии Ethernet и большее количество USB (2 или 4 в зависимости от модели).

Малинка

Как уже упоминалось, возможности такого компьютера практически бесконечны: он может выполнять любую работу - главное, чтобы на это хватило мощности процессора. Он откровенно слабоват во всех моделях, кроме 2B. Raspberry Pi продаётся через официальные интернет-магазины (RS, Element 14), так и в наших краях через местных поставщиков. У нас он есть например в Raspberry или Arduino . Покупать стоит в первую очередь (если, конечно, не стесняют финансы) модель 2B. Она и мощнее намного, и портов больше, и 4 USB многого стоят. Разница в цене не столь велика, совместимость в софте полная.

2. Cubieboard

Что на борту?

• Разъём питания;
• Ethernet;
• HDMI;
• оптический цифровой аудиовыход;
• VGA;
• USB;
• microUSB;
• аудиовыход 3.5 мм;
• карта SD;
• SATA;
• GPIO.

Cubieboard - творение сумрачного инженерного гения из Китая. Появилась она в тестовых вариантах в сентябре 2012. Первый вариант был не слишком удачен, так что поговорим о третьей версии (благо, цена осталась та же). Как видно из картинки, портов больше, чем у Raspberry, к тому же на плате распаяны Wi-Fi, Bluetooth и инфракрасный port - это однозначный плюс. Машинка несёт в себе двуядерный процессор ARM Cortex-A7, 1/2 ГБ оперативной памяти, гигабитный Ethernet и вообще всячески набита интересностями.

Что можно установить?

Работает, как и малиновый собрат, на Linux, обычно своей особенной версии Cubian (вариант Debian). Софта много, а отсутствующие утилиты легко скомпилировать самостоятельно (после некоторой доработки напильником). Удачно реализованы разъёмы GPIO, они разнесены на разные части платы.

Зачем это мне и где это купить?

Cubieboard

Cubieboard - творение сумрачного инженерного гения из Китая

На плате распаяны Wi-Fi, Bluetooth и инфракрасный port - это однозначный плюс. Машинка несёт в себе двуядерный процессор ARM Cortex-A7, 1/2 ГБ оперативной памяти, гигабитный Ethernet и вообще всячески набита интересностями. Работает на Linux. Софта много, а отсутствующие утилиты легко скомпилировать самостоятельно.

Cubieboard повторяет возможности Raspberry, местами расширяя их. Впрочем, цены тоже выше: за старшую модель просят ~85$, то есть ровно в 2.5 раза больше, чем за Raspberry Pi 2. Стоит ли оно того - решать вам.

3. BeagleBone

Что на борту?

• разъём питания;
• Ethernet;
• microUSB;
• microSD;
• microHDMI;
• USB;
• GPIO.

BeagleBone Black впервые появилась в 2013 году как наследник предыдущих BeagleBoard. Её по праву можно назвать самой стильной из всех. Разработчики делают упор на наличие большого количества универсальных портов. К тому же, для BeagleBone существуют неплохие наборы аксессуаров. Беспроводных модулей нет. Процессор - 1 ГГц Cortex-A8, 512 мб оперативной памяти. В общем, на фоне Raspberry Pi 2 выглядит уже достаточно бледно.

Что можно установить?

Как и на все остальные одноплатные компьютеры - Linux. Что важно - на плате уже есть память объёмом 2 или 4 ГБ, причём туда даже может быть установлен свой дистрибутив Debian. Огромное количество портов расширения позволяют реализовать что угодно, а периферийные платы действительно могут повлиять на возможности устройства. Вы только взгляните, как они выглядят:

Зачем это мне и где это купить?

BeagleBone

BeagleBoard по праву можно назвать самой стильной из всех

Разработчики делают упор на наличие большого количества универсальных портов. К тому же, для BeagleBone существуют неплохие наборы аксессуаров. Беспроводных модулей нет. Процессор - 1 ГГц Cortex-A8, 512 мб оперативной памяти.

BeagleBone делает в первую очередь упор на аксессуары. Официальная цена - 45 долларов, в наших краях, как обычно, она отличается в большую сторону. Плату можно найти в тех же магазинах, что и Raspberry Pi.

А что бывает в мире готовых решений?

Если вам вдруг не хочется возиться с платами и установкой ОС, к вашим услугам есть так называемые «компьютеры на палочке» (stick computers). Здесь безраздельно царствуют китайские решения. По запросу “Android TV” можно найти сотни устройств различного качества. Ввиду разнообразия их нельзя как-то особенно удобно рассортировать, поэтому достаточно следовать паре простых правил. Ваше устройство должно:

• Иметь Android старше 4.2. С тех пор появилось множество полезных мелочей, не стоит гнаться за копееечной экономией и терять их.
• Иметь полноразмерный USB. USB OTG - это, конечно, тоже вариант, но он серьёзно уступает в удобстве.
• Иметь Wi-Fi антенну. В условиях маленького пространства это - обязательный пункт. Нередко можно встретить инструкции по припайке её там, где это не предусмотрено. Облегчите себе жизнь - возьмите с готовой антенной.
• Стоит также учитывать наличие пульта Д/У. Для многих операций он очень полезен, особенно - если совмещён с клавиатурой.

К слову, компания Intel недавно представила собственное решение - Compute Stick. Оно представляет собой полноценный x86-компьютер с процессором Atom, 2 ГБ оперативной памяти и накопителем объёмом 32 ГБ. По сути таким образом можно превратить в компьютер любой монитор или телевизор. Устройство поставляется с бесплатной версией Windows 8.1 with Bing, также на него можно установить Linux. Рекомендованная стоимость в Украине - 130 долларов. Это дороже всех перечисленных в данном материале решений, но и уровень производительности и совместимости с обычным пользовательским ПО здесь уже совершенно другой.

А как насчёт совсем новинок?

Сейчас популярность на Kickstarter стремительно набирает проект С.H.I.P.

Его подход схож с BeagleBone: cам по себе он стоит всего 9$ (+20$ доставка). К нему можно докупить дополнительные платы с различными выходами, батарею, и даже… телефонный корпус:

Если вы готовы вложиться, то это, пожалуй, будет удачный выбор. Устройство уже собрало нужную сумму, поддержать его можно вот (сбор средств будет продолжаться ещё несколько дней).

Вместо итога

На сегодняшний день существует достаточно много разных одноплатных компьютеров и компьютеров-стиков. Настолько много, что даже рамки этого термина иной раз смываются, теряя точность: например, иногда даже Arduino называют таковым. Мы в этом материале постарались охватить самые популярные и распространённые варианты, а уж что из них выбрать и тем более что на их основе построить - это уже ваше решение.

P.S. Вот собраны сравнительные характеристики 44 таких компьютеров.

Компания Khadas является партнёром Amlogic. Она проектирует платы с SoC от Amlogic (и не только) для других производителей, например, для некоторых производителей Android-боксов. Но у неё ещё есть собственные продукты. Серии одноплатных компьютеров: VIM и Edge. VIM на Amlogic, а новенькие Edge на Rockchip.

Khadas VIM2 Max для обзора предоставлен магазином Gearbest . В Gearbest можно купить не только сам одноплатный компьютер за , но и к нему.

Технические характеристики

Формально есть 4 модели VIM2: Max, Pro, Basic и Lite. Max, Pro, Basic отличаются объёмом ОЗУ и флеш-памяти. Модель Lite на S905D так и не появилась в продаже. У меня в обзоре версия Max.

Комплектация

Компьютер поставляется в маленькой картонной коробке.

Внутри только компьютер или кабель USB A <> USB Type-C в нейлоновой оплётке.

Внешний вид и аппаратное устройство

Корпус компьютера выполнен из пластика. Размер 96 x 70 x 23 мм.

Сверху заглушка 40-контактного разъёма GPIO.

Справа три кнопки: Power, Function, Reset.

Сзади: два порта USB A 2.0, USB Type-C (USB 2.0), порт HDMI, слот microSD, Ethernet. Питание осуществляется через порт USB Type-C любым подручным блоком питания с интерфейсом USB (с максимальной силой тока не менее 2 А).

Снизу железная пластина для устойчивости. Она же служит в роли ножек.

Необходимость в корпусе зависит от того, как вы планируете использовать компьютер. В любом случае вам придётся его разобрать, чтобы установить систему охлаждения. Откручиваете 4 винта винта и снимаете верхнюю крышку.

Откручиваете ещё 4 винта и вынимаете плату.

Плата очень миниатюрная - 82 x 57 мм.

На верхней стороне находятся: SoC Amlogic S912, два модуля DDR4 от Samsung, eMMC от Samsung (KLMCG8WEBC-B031), контроллер Gigabit Ethernet на базе Realtek RTL8211FDI, контроллер Wi-Fi и Bluetooth на базе Ampak AP6359SA, IPEX-коннекторы антенн, коннектор питания VIN (можно использовать вместо USB Type-C), коннектор для батарейки (для часов в выключенном состоянии), коннектор для вентилятора, коннектор FPC (для подключения сенсорных панелей и пр.), два светодиода, два ИК-приёмника, разъём GPIO (40 контактов). Антенны очень маленькие, выполнены на текстолите.

На нижней стороне: два модуля DDR4 от Samsung, программируемый контроллер STM8S003, Pogo-площадки GPIO (20 контактов), Pogo-площадки питания.

Контроллер STM8S003 отвечает за управление питанием, Wake-on-LAN и пр. Вся документация по плате, в том числе и схема платы, доступны на сайте Khadas в разделе Docs .

Контакты GPIO не совпадают с Raspberry Pi 3. На форуме было предложение готовых плат-переходников, если необходимости возникнет.

Охлаждение

Amlogic S912 - очень «горячая» SoC. Формально вы можете использовать VIM2 без дополнительного охлаждения, но температура SoC при нагрузках быстро поднимается до 80 °C и начинается троттлинг (такое ограничение прописано в DTB системы). Нормальной такую работу не назовёшь, так что система охлаждения для VIM2 является обязательной. Если вы хотите сохранить корпус (верхнюю крышку) и аккуратный внешний вид, то самый простой вариант - докупить и от Khadas.

Режим работы вентилятора настраивается как в Android, так и в Linux. Можно выбрать статические режимы или автоматический, зависящий от температуры SoC.

Если вы можете пренебречь верхней крышкой или корпусом целиком, то проще и дешевле установить любой подходящий радиатор. Для идеального пассивного охлаждения (чтобы S912 невозможно было увести в троттлинг ни при каких нагрузках) нужен радиатор, который способен хорошо рассеивать 10 Вт. Я использовал радиатор размером 40x40x30 мм через тонкую термоподложку. Такая система охлаждения справлялась идеально при любых нагрузках без троттлинга.

Аксессуары

Для VIM2 есть официальные аксессуары от Khadas и неофициальные, предлагаемые на форуме в виде готовых решений или схем. Перечислю основные официальные аксессуары.

Корпуса.

Радиатор и вентилятор. Я их уже упоминал.