Одноплатные компьютеры: обзор и сравнение моделей. Одноплатные компьютеры

Отличаются от обычных компьютеров?

Пожалуй, только названием. В то время, как типичные компьютеры диверсифицируют, используя несколько компонентов, подключенных к центральной плате через кабеля, одноплатный компьютер имеет свой микропроцессор со встроенной памятью на одной печатной плате.

Одноплатные компьютеры бывают различных размеров и способны охватывать различные области применения: некоторые совместимы с ПК и имеют совместимость с идентичным типом оборудования, в то время как другие могут иметь узкую специализацию. Некоторые модели одноплатных компьютеров поставляются со встроенными микроконтроллерами. Целый ряд одноплатных компьютеров представляют возможность для расширения заводских установок и реконфигурации, в тоже время - некоторые модели не предлагают никаких вариантов для модификации. В целом, большинство производителей подразумевает стартовый базис, который может быть изменен и дополнен.

Как используются SBC?

Как упоминалось ранее, одноплатные компьютеры имеют ряд приложений. Первый выпуск аналогичных моделей состоялся в 2000 году, а в последнее время такие модели стали набирать темпы в области развития. Они служат в качестве основы для множества проектов с открытым кодом, благодаря своей компактности и дешевизне.

Одноплатные компьютеры используются в сфере образования для преподавания информатики. Ну конечно, большая часть пользователей – это опытные программисты, которые не стали довольствоваться заводскими конфигурациями, а предпочитают самостоятельно приобретать комплектующие для компьютеров и создавать прогрессивные системы.

Само собой разумеется, что ваш выбор SBC будет определяться областью применения. Тем не менее, есть несколько общих соображений, которые следует иметь в виду, если вы намерены приобрести такое устройство.

Мощность

Убедитесь, что характеристики SBC соответствуют вашим заявленным требованиям, а также следует обратить внимание на возможности куллера, которому предстоит защищать вашу систему от перегревов.

Память

Здесь главным критерием опять становятся ваши потребности. Первые устаревшие модели SBC поставлялись только с 512 Мб встроенной памяти, что казалось, совершенно разумным в то время. В наши дни, подобная система должна содержать, по крайней мере, 1 Гб оперативной памяти, а более продвинутые модели будут предлагать 32 ГБ.

Процессор

В настоящее время на рынке представлены три основных варианта: Intel, Power Architecture и ARM. Ваш выбор может руководствоваться требованиями памяти, предыдущим опытом работы с конкретным типом процессора и, конечно, требованиями.

Операционная Система

Типичные операционные системы, доступные на большинстве SBC, - Linux (самый популярный), INTEGRITY, Wind River VxWords, QNX, LynxOS и GreenHills. Большинство процессоров поддерживает Linux, меньшее число будут совместимы с VxWorks или другими инструментов проектирования, поэтому снизится возможность создания безопасных приложений.

Элемент I/O

SBC обеспечивает наличие необходимых элементы ввода/вывода, таких как Ethernet, USB, DIO и других. Если необходимые ввод/вывод не поддерживаются базовой SBC, вам следует узнать о дополнительной поддержки системы.

На сайте LinuxGizmos.com. В отчёт включены краткие описания 98 плат стоимостью до 200 долларов. В отчёте такие платы называют «хакерскими», чтобы подчеркнуть их пригодность для различного творчества.
Так как объем информации весьма велик, я разбил перевод на несколько частей.

Также хочу предупредить, что под катом очень много картинок!

Итак, часть 1.

В течение последнего года, LinuxGizmos сообщал о дюжинах новых одноплатных компьютерах с открытыми спецификациями, дружественных к разработчикам и «хакерам», на которых можно запустить Linux и Android. Мы добавили их в наш каталог вместе со старыми платами. Платы, попавшие в наш обзор, стоят меньше 200 долларов без учёта пересылки, доступны для доставки в июле этого года, и удовлетворяют нашим (весьма гибким) критериям открытости.

Каталог составлен в сотрудничестве с сайтом Linux.com сообщества Linux Foundation.

В дополнение к 98 обзорам, мы составили детальную таблицу для сравнения основных параметров всех 98 плат.

Сводная таблица всех плат в обзоре. Для просмотра откройте изображение в новой вкладке.

Этот список расширяет наш январский каталог 90 одноплатных компьютеров. В июне 2016 года каталог включал 81 плату, в мае 2015 - 53 платы.

Критерии отбора

Определение критерия выбора одноплатных компьютеров с открытыми спецификациями - непростая задача. Ни один из одноплатников не имеет полностью открытых исходников, особенно это касается GPU и иногда скудно документированных CPU, однако архитектура RISC-V может изменить ситуацию в ближайшем будущем. Некоторые платы из нашего списка имеют полностью open-source лицензию на аппаратное обеспечение. И наконец, проект должен предоставлять подробные спецификации и схемы как минимум портов ввода-вывода, для подсоединения дополнительных плат расширения. Проекты также должны как минимум иметь техническую поддержку и сообщество для индивидуальных разработчиков, то есть форумы, руководства и другие ресурсы для публикации решений и проектов на данном одноплатнике.

Для большинства покупателей важно, чтобы были доступны для скачивания дистрибутивы Linux или Android с поддержкой ресурсов платы. Для новых плат мы допускаем некоторую отсрочку в данном вопросе.

Обзор, приведённый ниже, включает краткое описание и спецификации каждой платы, со ссылками на страницы соответствующего производителя.

Приведённые цены являются самыми низкими на момент публикации, но цена многих плат может изменяться. Цены не включают в себя пересылку, или включают бесплатную пересылку только в определённые регионы. Иногда цена пересылки может быть существенной, превращая, например, 35-долларовую плату в 50-долларовую. Так как LinuxGizmos имеет международную аудиторию, мы не включаем пересылку в цену.

Мы рады комментариям пользователей, особенно касающихся поддержки и программного обеспечения. Пожалуйста, принимайте участие в дискуссии после поста. Не забывайте проголосовать за свою любимую «хакерскую» плату.

Обзор перечисляет платы в алфавитном порядке, и основан на спецификациях и самых низких доступных ценах за последнюю неделю мая 2017 года, платы доступны к поставке в июле 2017 года.

86Duino Zero

Компания/проект - DM&P, 86Duino.com
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - DM&P Vortex86EX (1x x86 @ 300MHz)
Память - 128MB RAM
Цена - $39

Плата 86Duino на процессоре DM&P является одним из самых маленьких x86-одноплатников, сравнимыми с размерами 102 x 53mm для модели One. Плата совместима с Arduino по разъёмам расширения, имеет низкое потребление энергии, и модульный дизайн. Включает в себя разъёмы Fast Ethernet, USB 2.0, и microSD, 17 цифровых портов ввода-вывода и 6 аналоговых входов. Модель One за $69 имеет также HD audio и большее количество портов. Также есть версия мини-ПК EduCake и версия модели One SeeedStudio. В настоящее время проект не развивается, активность на форуме низкая.

A20-OlinuXino-Lime2

Память - 1GB DDR3 RAM; optional 4GB eMMC version
Цена - $50 (45 евро); $61 (55 евро) за версию 4GB

OlinuXino - проект болгарской компании Olimex, один из старейших проектов «хакерских» плат, однако компания в последнее время сосредоточена на open-source, но не Linux-совместимой платформе ESP32. Большая активность на форуме oLinuXino касается плат на Linux, и ранее в этом году стартовал open-source проект набора Linux-ноутбука Teres-A64 на основе процессора Allwinner A64 за 225 евро. Несмотря на это, старая плата A20-OlinuXino-Lime2 по-прежнему интересна, имеет порт Gigabit Ethernet (GbE, or 10/100/1000Mbps), слот microSD, порт HDMI, интерфейс LCD, 3x порта USB, поддержка батареи, и 160 портов GPIO. Плата имеет размер 84 x 60mm, операционные системы Android 4.2.2 или Debian Jessie с ядром Linux 3.4.1. В этом году, Lime2 перешла на ту же ревизию платы, что и Lime2-4GB/eMMC, имеющую RTL8211E Ethernet PHY, соединённые с землёй платы монтажные отверстия, прямолинейный контур без вырезов.

A20-OlinuXino-Micro

Компания/проект - Olimex, OlinuXino, Mouser
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Allwinner A20 (2x Cortex-A7 @ 1GHz); Mali-400 GPU
Память - 1GB DDR3 RAM; optional 4GB NAND
Цена - $61 (55 евро); $72 (65 евро) за версию 4GB

A20-OlinuXino-Micro имеет все те же порты, что и первая модель Lime и плюс к ним VGA, LCD с поддержкой сенсора, и ввод-вывод аудио. Плата большего размера, 142 x 83mm имеет разъёмы для подключения модулей расширения. Есть версия с 4GB NAND.

A33-OlinuXino

Компания/проект - Olimex, OlinuXino, Mouser

CPU - Allwinner A33 (4x Cortex-A7 @ 1.2GHz); Mali-400 GPU
Память - 1GB DDR3 RAM; есть версия 4GB NAND
Цена - $40 (36 евро) или $49 (44 евро) за версию 4GB

Плата A33-OlinuXino имеет самый быстрый четырёхядерный SoC Allwinner A33, по сравнению с более ранними платами OlinuXino, но более скромный набор всего остального. Из портов остались только mini-USB OTG, аудио с кодеком 100dB, и разъем питания 5V. Два места под разъёмы 40-pin GPIO (не запаяны), и интерфейсы 1280 x 800 LCD и для камеры dual MIPI-CSI (5- и 8-мегапикселей). Также есть отладочный разъём, зарядник LiPo, и повышающий преобразователь напряжения. Размер платы 71 x 66mm, меньше, чем у плат Lime на A20 и Lime2. Можно скачать образы Android 4.4 и Debian Jesse на ядре Linux 3.4.39.

Arduino Industrial 101

Компания/проект - Arduino
Страница продукта

Память - 64MB DDR2 RAM; 16MB SPI flash
Цена - $38.50

Войны Ардуино закончились, но мы не увидели много новых Ардуино-плат, кроме не-Linux, Sigfox-совместипой MKRFOX1200. Два сайта так ии не объединились, и каждый предлагает немного разные решения. Linux-совместимая, расширяемая плата Arduino Industrial 101 доступна на Arduino.org, а со страницы Arduino.ccесть только ссылка. Плата включает в себя Linux/WiFi от Arduino Yun и COM, интегрированный в Arduino-совместимую базовую плату. Плата включает запаянный модуль Chiwawa LGA, работающий под Linino (версия OpenWrt) на WiFi SoC AR9331, а также 64MB DDR2 RAM и 16MB SPI flash. На базовой плате установлен 16MHz ATmega32u4 MPU с 2.5KB SRAM и 32KB flash. Также есть USB OTG порт и 20 дискретных портов, включая UART-ы, 7 PWM, Ethernet, и 12 аналоговых входов.

Arduino Yun / Yun PoE

Компания/проект - Arduino
Страница продукта
CPU - Qualcomm Atheros AR9331 (1x MIPS24k @ up to 400MHz)
Память - 64MB DDR2 RAM
Цена - $68.20 (Yun) или (Yun PoE) $78.10

оригинальный Arduino Yun iпо-прежнему доступен на Arduino.org, и новая версия Arduino Yun PoE продаётся на Arduino.cc. Более маленький Arduino Yun Mini числится на обоих сайтах, но отсутствует в наличии, без обещаний когда-либо появиться. За дополнительные $10 по сравнению с Yun, Arduino Yun PoE добавляет Power-over-Ethernet к оригинальному Yunчто позволяет вам запитывать плату через порт 10/100 Ethernet, с помощью дополнительного модуля, идущего в комплекте. Обе версии работают под OpenWrt Linino на WiFi SoC Qualcomm’s 400MHz AR9331 и исполняют код Arduino на Atmel Atmega32U4. Работающие под Linux компоненты включают в себя 2.4GHz WiFi-n радиомодуль, порт USB 2.0 host, и слот microSD. Управляемые через Arduino интерфейсы на 5V плате включают в себя 20 портов дискретного ввода-вывода, 7 выходов PWM, и 12 аналоговых портов ввода-вывода. В качестве альтернативы, если у вас уже есть ардуино, вы можете заказать шилд Arduino Yun Shield, работающий под OpenWrt, за $49, и добавить возможности Yun к любой плате Arduino.

Arduino Tian

Компания/проект - Arduino
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Qualcomm Atheros AR9432 (1x MIPS24k @ up to 560MHz); Atmel SAMD21G18 Cortex M0+ MCU (48MHz)
Память - 64MB DDR2 RAM; 4GB eMMC; 256KB flash и 32KB RAM для SAMD21G18
Цена - $95.70

По сравнению с Arduino Yun и Yun Mini PoE, плата Arduino Tian имеет размеры 68.5 x 53mm, работает под Linino на более быстром процессоре Atheros AR9432, и использует более мощный 32-bit микроконтроллер Atmel SAMD21G18. В дополнение к WiFi, плата Tian имеет чип Qualcomm CSR8510 с поддержкой Bluetooth EDR/BLE 4.0a. Также вы получаете порт USB 2.0 host, порт GbE, и 4GB eMMC. На стороне Ардуино есть 6 аналоговых портов и 12 выходов PWM.

Banana Pi BPI-M2

Компания/проект - SinoVoip
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Allwinner A31 (4x Cortex-A7 @ 1.0GHz); PowerVR SGX544MP2 GPU
Память - 1GB DDR3 RAM
Цена - $40

Плата Banana Pi M2 от SinoVoip, продающаяся за $40 на Amazon, очень напоминает RPi Model B+, и оснащена 40-pin разъёмом. M2 имеет GbE, WiFi, пять USB портов, и интерфейсы дисплея и камеры. Мы убрали меньшую плату Banana Pi M2+ на Allwinner H3, с интерфейсом SATA из нашего списка, так как её больше нет в продаже. Мы смогли найти её только на AliExpress в урезанной версии EDU за $22, без беспроводных интерфейсов и флэш-памяти, и за цену от $27 до $35 у различных OEM-продавцов.

Banana Pi BPI-M2 Ultra

Компания/проект - SinoVoip
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Allwinner R40 (4x Cortex-A7); Mali-400 MP2 GPU

Цена - $40

Плата Banana Pi M2 Ultra продаётся за $40 на Amazon с доставкой, но в других местах она стоит $60. Она имеет те же размеры 92 x 60mm, что и M2, но оснащена более быстрым Allwinner R40, и имеет разъём SATA. Взамен пришлось пожертвовать одним из четырёх портов USB. Установлено 2GB RAM, что необычно для SoC Cortex-A7. Плата M2 Ultra также оснащена GbE, WiFi, Bluetooth, micro-USB OTG, разъёмом 40-pin для поддержки расширений Raspberry Pi, и интерфейсами дисплея и камеры.

Banana Pi BPI-M3

Компания/проект - SinoVoip
Страница продукта
CPU - Allwinner A83T (8x Cortex-A7 @ 1.8GHz); PowerVR SGX544MP1 GPU
Память - 2GB LPDDR3 RAM; 8GB to 64GB eMMC
Цена - $74

Плата Banana Pi M3 (BPI-M3) от SinoVoip, оснащённая восьмиядерным SoC Allwinner A83T, продаётся за $74 на AliExpress и на доллар дороже на Amazon, и имеет 2GB RAM и 8GB eMMC. Плата M3 имеет тот же размер (92 x 60mm), что и M2 Ultra, и такой же разъём RPi 40-pin. Как и M2 Ultra, плата M3 поддерживает GbE, WiFi, SATA, 3x USB, и возможности подключения камеры и дисплея. Поддержка со стороны ПО лучше, чем у других плат Banana Pi. Вы можете выбрать из Android 5.1, Debian 8, Ubuntu 16.04 Mate, Raspbian Jesse Mate, Kano, Kali, CentOS, Gentoo, OpenSUSE, Arch, CRUX, и Fedora.

Banana Pi BPI-M64

Компания/проект - SinoVoip
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Allwinner A64 (4x Cortex-A53 @ 1.2GHz); Mali-400 MP2 GPU
Память - 2GB DDR3 RAM; 8GB to 64GB eMMC
Цена - $74

Первая 64-bit плата Banana Pi от SinoVoip продаётся за $74 на AliExpress, что дороже других плат на Allwinner A64 Pine A64, но она оснащена 2GB RAM и богатой периферией. Вы получаете HDMI с поддержкой 4K, MIPI-DSI, и MIPI-CSI, также беспроводные интерфейсы и GbE. Размер платы 92 x 60mm, 3 порта USB host, micro-USB OTG, и разъём RPi 40-pin.

Banana Pro

Компания/проект - LeMaker
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Allwinner A20 (2x Cortex-A7 @ 1GHz); Mali-400 MP2 GPU
Память - 1GB DDR3 RAM
Цена - $48

По сравнению с платами Banana Pi M2 от SinoVoip, плата Banana Pro от бывшего партнёра SinoVoip, LeMaker имеет двухъядерный SoC A20. Плата Banana Pro имеет разъём SATA и RPi-совместимый 40-pin разъём. Также есть microSD, WiFi, 2 порта USB host, и micro-USB OTG. LeMaker также предлагает одноплатник LeMaker Guitar, и совместимую с 96Boards плату HiKey (см. ниже).

BeagleBone Black, Rev C

обзор от LinuxGizmos
Страница продукта

Память - 512MB RAM; 4GB eMMC
Цена - $48

Совместимая с Debian плата BeagleBone Black Rev C, занявшая третье место из 81 в обзоре 2016 года, доступна к покупке во многих местах, с самой низкой ценой $48 в MCM Electronics. Одноплатный компьютер для промышленных применений имеет много интерфейсов расширения и программируемые микроконтроллеры “PRU”, также хорошо развитое сообщество BeagleBoard.org и экосистему. В последние годы появились авторизованные BeagleBoard.org клоны. В добавок к двум моделям BeagleBone Green от SeeedStudio, есть также BeagleBone Black Wireless от Octavo, и собственная разработка BeagleBoard.org - BeagleBone Blue (см. ниже), а также новый BeagleBone Black Industrial 4G от Element14, идентичный BB Black, но покрытый лаком и имеющий температурный диапазон от -20 до 85°C. Плата BeagleBone Enhanced от SanCloud имеет богатые возможности, рассылалась бэкерам с Indiegogo, и, хотя дизайн платы открыт, она больше недоступна. С большой задержкой, двухядерная плата BeagleBoard-X15 на Cortex-A15, наконец доступна у разных продавцов, включая Mouser. Однако, она стоит $264, и превышает наш лимит $200.

BeagleBone Black Wireless

обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Octavo Systems OSD3358 SiP with TI Sitara AM3358 (1x Cortex-A8 @ 1GHz) with PRU MCUs; PowerVR SGX530 GPU
Память - 512MB RAM; 4GB eMMC
Цена - $68.75

При поддержке BeagleBoard.org, Octavo Systems сделала альтернативу Seeed’s BeagleBone Green Wireless (см. ниже), также добавив 2.4GHz 802.11a/b/g/n и Bluetooth 4.1 BLE к дизайну BeagleBone Black. В отличие от двух моделей BB Green от Seeed, плата BeagleBone Black Wireless сохранила порт micro-HDMI, как у BB Black, но потеряла порт Ethernet. В остальном она идентична BB Black, с двумя исключениями: она построена на основе модуля Octavo Systems OSD3358 SiP (system-in-package), который интегрирует функциональность BeagleBoneв один корпус BGA, что упрощает создание собственных разработок на его основе.

BeagleBone Blue

Компания/проект - BeagleBoard.org
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Octavo Systems OSD3358 SiP with TI Sitara AM3358 (1x Cortex-A8 @ 1GHz) with PRU MCU chips and PowerVR SGX530 GPU
Память - 512MB RAM; 4GB eMMC
Цена - $80

Робототехническая коллаборация BeagleBoard.org с UCSD Coordinated Robotics Lab построила клон BeagleBone для задач управления движением и возможностью батарейного питания. Как и BeagleBone Black Wireless, плата BeagleBone Blue включает в себя TI WiLink 8 с WiFi и Bluetooth 4.1 LE, как и модуль Octavo Systems OSD3358 SiP, содержащий SoC Sitara AM3358, RAM, и флэш, а также PMIC и другую периферию. Порт Ethernet и интерфейс дисплея отсутствуют, но вы получаете порты micro-USB 2.0 host и client, 8 выходов для сервомоторов, 4 выхода для DC-моторов, 4 входа для quad-энкодеров. Также есть IMU, барометр, JTAG, GPS и радио DSM2. Диапазон питания 9-18V DC, разъём для LiPo-батареи, и обычный богатый перечень интерфейсов BB Black. Множество пользовательских кнопок и светодиодов также присутствуют на плате. Плата BeagleBone Blue по умолчанию работает под основанным на Debian стеком реального времени, также может работать под Ubuntu Core, и поддерживает ROS и ArduPilot.

BeagleBone Green

Компания/проект - BeagleBoard.org; Octavo Systems
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - TI Sitara AM3358 (1x Cortex-A8 @ 1GHz) with PRU MCU chips; PowerVR SGX530 GPU
Память - 512MB RAM; 4GB eMMC
Цена - $39

Плата от SeeedStudio, разработанная с разрешения BeagleBoard.org, предназначена для IoT, и является вариантом BeagleBone Black, продаётся за $39 у Banana Robotics. Плата BeagleBone Green потеряла порт micro-HDMI и разъем 5V. Однако, она имеет меньшую стоимость, и на ней установлены разъёмы для датчиков Seeed’s Grove. Также разъём mini-USB заменён на micro-USB. Seeed имеет собственный сайт для разработчиков в дополнение к поддержке большого сообщества BeagleBoard.

BeagleBone Green Wireless

Компания/проект - BeagleBoard.org; Octavo Systems
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - TI Sitara AM3358 (1x Cortex-A8 @ 1GHz) with PRU MCU chips; PowerVR SGX530 GPU
Память - 512MB RAM; 4GB eMMC
Цена - $49.90

Плата BeagleBone Green Wireless имеет те же базовые параметры, что и BB Green, с теми же добавлениями и потерями по сравнению с BB Black, включая дополнительные интерфейсы Grove. Модель Wireless содержит WiFi и Bluetooth, и три порта USB host, делая её лидером в плане USB среди всех существующих на сегодняшний день клонов BB Black. Модуль TI WiLink8 стал стандартным, обеспечивая беспроводные подключения по Bluetooth 4.1 LE и 2.4GHz 802.11a/b/g/n with 2×2 MIMO.

Bubblegum-96

Компания/проект - uCRobotics
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Actions Semiconductor Actions S900 (4x Cortex-A53 @ 1.8GHz); PowerVR G6230 GPU
Память - 2GB LPDDR3 RAM; 8GB eMMC
Цена - $89

Основана на раннем прототипе ActDuino S900, плата uCRobotics Bubblegum-96 соответствует спецификациям Linaro’s 96Boards CE. Плата Bubblegum-96 не имеет чипа GPS, как у конкурента, 96Boards -совместимой платы DragonBoard 410c, но имеет более быстрый SoC и вдвое больше RAM - 2GB. Помимо 40- и 60-pin разъемов расширения 96Boards, плата Bubblegum-96 поддерживает порт HDMI, слот microSD, порт micro-USB, и двойной порт USB host, один из которых USB 3.0. Также есть WiFi and Bluetooth.

Chip Pro Dev Kit

Компания/проект - Next Thing Co.
LinuxGizmos coverage
Product page
CPU - Allwinner/Next Thing GR8 (1x Cortex-A8 @ 1GHz); Mali-400 GPU
Память - 256MB or 512MB DDR3 (SiP) RAM; 512MB NAND flash
Цена - $49

Одноплатник Chip за $9 сейчас не продаётся, но он скоро вернётся с новой GR8 SiP версией SoC Allwinner R8. Тем временем, вы можете купить «бутерброд» (sandwich style) Chip Pro Dev Kit с двумя GR8 Chip Pro компьютерами на модулях, с интегрированным 802.11b/g/n и Bluetooth 4.2 BLE. Один из этих Chip-подобных модулей запаян в плату, второй прилагается отдельно. Базовая плата имеет порт USB 2.0 host, порт micro-USB с поддержкой UART, аудиоразъём, и два микрофона. Также есть вход 6-23V DC и вход для батареи 3.7V LiPo, а также PWM, UART, и интерфейсы GPIO. Набор включает миниатюрную макетную плату, перемычки, разъёмы, и антенну WiFi. Доступна поддержка Linux: Buildroot и Debian. Next Thing также продаёт за $69 набор PocketChip на основе Chip с 4.3-дюймовым сенсорным экраном и клавиатурой.

CloudBit

Компания/проект - LittleBits Electronics
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - NXP i.MX233 (1x ARM9 @ 454MHz)
Память - 64MB RAM; 4GB microSD card
Цена - $60

Единственная плата на Linux из всех производимых LittleBits, ориентированных на Arduino. Эта плата является одним из самых маленьких одноплатников, размер 15 x 10mm. Плата CloudBit содержит WiFi, питается через micro-USB, и имеет два разъёма “BitSnap” для добавления модулей LittleBits, шесть из которых доступны в наборе за $90. Платформа работает под Arch Linux, соединяется с облачной платформой на Node.js и предназначена для разных IoT гаджетов, поддерживает скрипты IFTTT.

Creator Ci40

Компания/проект - Imagination Technologies
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Imagination cXT200 (2x MIPS InterAptiv @ 550MHz)
Память - 256MB DDR3 RAM; 512MB flash
Цена - $85 (65 фунтов), или $169 (130 фунтов) для полного набора IoT

Компания Imagination Technologies пытается продать MIPS-бизнес, и плата Creator Ci40 может стать последней в линейке, начатой с Creator Ci20. Платы доступны в RS Electronics за 65 фунтов. Полный набор IoT Kit за 130 фунтов включает несколько беспроводных модулей MikroBus Clicker и дочернюю плату Click от MikroElektronika. В плате Ci40, по сравнению с Ci20’s процессор Ingenic XBurst заменен на Imagination cXT200 более медленный, более энергоэффективный чип MIPS InterAptiv без GPU. Другие изменения включают лучшую поддержку и интерфейсы расширения MikroBus и Raspberry Pi.

CubieAIO-A20

Страница продукта
CPU - Allwinner A20 (2x Cortex-A7 @ up to 1GHz); Mali-400 MP2 GPU
Память - 1GB DDR3 RAM; 8GB flash expandable to 32GB (eMMC) or 64GB (TSD)
Цена - $122

Мы убрали плату Cubieboard 3 из обзора, т. к. она старая, дорогая ($100), и в настоящее время не продаётся, и заменили её другой платой на Allwinner A20. Плата CubieAIO-A20 замечательна тем, что предлагает 6 портов USB 2.0 host и micro-USB OTG, два последовательных порта UART, и разъем DIN, с возможностью расширения до 6 последовательных портов через плату расширения. Такая составная (sandwich-style) плата включает модуль Einstein-A20 COM от CubieTech размером 75 x 50mm, который оснащён WiFi, Bluetooth 4.0, RTC, 200-pin разъемом расширения, и собственным портом micro-USB. Модуль COM одноплатник поддерживают те же дистрибутивы Linux и Android, что и Cubieboard 2 и 3. Как и COM, одноплатник CubieAIO-A20 имеет размер 172 x 106mm, продаётся за $122 на Amazon, и работает в диапазоне температур от -20 до 70°C. У него есть порт GbE, двойной слот mini-PCIe с поддержкой mSATA и модулей 3G или 4G. Также есть слот для SIM и антенны для стандартного модуля WiFi/BT. Также есть microSD, IR, HDMI, VGA, SPDIF 3.5mm аудио, и 54-pin разъём расширения. Плата CubieAIO-A20 также продаётся в корпусе (mini-PC version). Модель AIO стоит на $20 больше, имеет встроенный 7-дюймовый, 1024 x 600 дисплей с емкостным сенсором.

Cubieboard4

Компания/проект - Cubieboard.org, CubieTech Limited
обзор от LinuxGizmos
Страница продукта
CPU - Allwinner A80 (4x Cortex-A15 @ up to 2GHz, 4x Cortex-A7 @ up to 1.3GHz); PowerVR G6230 GPU
Память - 2GB DDR3 RAM; 8GB eMMC, expandable to 64GB
Цена - $120

Плата Cubieboard4 оснащена восьмиядерным Allwinner A80 SoC с 64-ядерным PowerVR G6230 GPU. Одноплатник размером 111 x 111mm имеет WiFi, Bluetooth, GbE, VGA, HDMI, USB 3.0, и 4 порта USB 2.0. Также есть 54-pin разъём расширения. Одноплатник имеет (опционально) два слота microSD, либо один microSD и флэш-память. Существует много корпусов и расширений для Cubieboards, образы для Debian, Linaro Ubuntu 14.04, и Android 4.4.

Cubieboard5 (CubieTruck-Plus)

Компания/проект - Cubieboard.org, CubieTech Limited
Страница продукта
CPU - Allwinner H8 (8x Cortex-A7 @ up to 2GHz); PowerVR SGX544 GPU @ up to 700MHz
Память - 2GB DDR3 RAM Добавить метки

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.

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.

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.

Также хочу предупредить, что под катом очень много картинок!

Итак, часть 1.

В дополнение к 98 обзорам, мы составили детальную таблицу для сравнения основных параметров всех 98 плат.

Сводная таблица всех плат в обзоре. Для просмотра откройте изображение в новой вкладке.