Зачем миникомпьютер нужен именно вам? Разбираемся на примере CuBox-I. Новые сверхдешевые микрокомпьютеры завоевывают рынок Что такое микрокомпьютер определение

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.

CuBox-I поставляется в нескольких разных модификациях. Младшая, CuBox-i2 стоит 89 долларов (версия с Bluetooth и WiFi), ее характеристики.

Чипсет: i.MX6 Dual Lite
Процессор: 2 ядра ARMv7
Память: 512 МБ DDR3
Конфигурация памяти: 32 бита @ 800 Мб/с
GPU: GC880 с поддержкой OpenGL|ES 1.1/2.0
HDMI: 1080р, поддержка 3D
Ethernet: 10/100 мегабит
USB 2.0 2 порта
Периферия: Micro SD, оптический S/PDIF выход, ИК-приемник, опционально WiFi 11n, Bluetooth

Старшая, CuBox-i4Pro продается за 139 долларов , и предлагает более серьезные спецификации.

Чипсет: i.MX6 Quad
Процессор: 4 ядра ARMv7
Память: 2 ГБ DDR3
Конфигурация памяти: 64 бита @ 1066 Мб/с
GPU: GC2000 с поддержкой OpenGL|ES 1.1/2.0,OpenCL 1.1E
HDMI: версия 1,4, 1080р, поддержка 3D
Ethernet: 10/100/1000 мегабит (поддерживается до 470 мегабит в силу ограничений шины)
USB 2.0 2 порта
Периферия: WiFi 11n, Bluetooth, eSata II 3Gbps, Micro SD, оптический S/PDIF выход, ИК-приемник и передатчик, часы реального времени с батареей, адаптер Micro USB to RS-232

Есть еще промежуточная модель, CuBox-i2eX, являющаяся промежуточной между старшей и младшей, как по цене, так и по ТТХ. Кроме того, разработчики SolidRun предлагают HummingBoard , схожую по характеристикам систему, но без корпуса.

Помимо прочих возможностей, система поддерживает аппаратное декодирование многих популярных форматов.

Видео декодеры: MPEG-4 ASP, XVID, H.264 HP, H.263, MPEG-2 MP, MJPEG BP, VP8, Sorenson-H263
Видео энкодеры: MPEG-4 SP, H.264 BP, H.263, MJPEG BP
Кодеки изображений: JPEG, BMP, GIF, PNG.
Аудио декодеры : AAC, AACPlus, MP3, Vorbis, FLAC
Аудио энкодеры : SBC, MP3.
Кодеки речи : G.723.1, G.726, G.711, G.729AB,NB/WB AMR.

Итак, что же можно построить на базе этой системы?

Ignition Installer

Прежде чем что-то с CuBox делать, стоит ознакомиться с простой, но удобной утилитой Ignition Installer , которая поможет быстро установить ряд популярных дистрибутивов. Чтобы воспользоваться ею, надо скачать.img файл по ссылке, приведенной выше, и записать его содержимое на MicroSD карту. В Wiki проекта есть инструкция о том, как это сделать в разных операционных системах.

После этого, вы сможете загрузить свой CuBox с этой карточки (подключив предварительно монитор, клавиатуру и мышку), подключиться к интернету и с легкостью установить любой поддерживаемый инсталлятором дистрибутив. Список самих дистрибутивов постоянно растет.

Android-ПК

Собственно, Android и является операционной системой по умолчанию, поставляющейся вместе с CuBox-I на комплектной MicroSD карте. Последняя поддерживаемая версия - 4.4.2. В Wiki проекта есть страничка , посвященная Android, там изложена самая нужная информация: как поменять разрешение на FullHD, как загрузиться в режиме recovery и как получить root.

Конечно, опыт использования Android в качестве настольной операционной системы оставляет желать лучшего, поскольку явно не на это он рассчитан, но наличие возможности приятно радует.

Медиацентр

Еще одно очевидное применение CuBox-I - создание на его базе медиацентра. Наличие HDMI выхода позволяет без проблем подключить его к телевизору, а специализированные дистрибутивы Linux, оптимизированные для XBMC - делают настройку невероятно простой. Компактные размеры CuBox-I в сочетании с неброским внешним видом позволяют с легкостью вписать его в любой интерьер. С учетом поддержки WiFi и IrDA, потенциальный медиацентр получает практически неограниченные возможности.

Разработчики SolidRun сами поняли, насколько это удачно решение, и выпустили CuBoxTV - вариант CuBox-I без WiFi, «из коробки» ориентированный на использование с XBMC. Он вообще не требует почти никаких усилий для начальной настройки.

Музыкальный транспорт

Главное, применение из тех, что интересовало меня. Благодаря наличию великолепного дистрибутива Linux Volumio , превращение большинства миникомпьютеров в музыкальный транспорт не представляет никаких трудностей. Что же он позволяет?

Имеется поддержка всех мыслимых форматов, начиная с обычных MP3, и заканчивая экзотикой типа APE. В последней версии 1.5 (пока не доступна для CuBox-I) была добавлена поддержка даже DSD. Также есть поддержка радиостанций и Spotify. Музыка, естественно, может проигрываться с сетевых дисков, подключенных к компьютеру. Поддерживаются беспроводные стандарты AirPlay и UPnP.

Разумеется, для полноценной работы CuBox необходим внешний ЦАП. К счастью, в наличии имеются USB и оптический SPDIF, которые позволяют подключить практически любой возможный внешний ЦАП или ресивер.

Управлять всем можно через встроенный web-интерфейс или с помощью приложений для смартфонов/планшетов.

В целом, результат получается просто отличный. Матерые аудиофилы, конечно, предпочтут большой транспорт от серьезной компании, но для обычного любителя музыки подобного решения хватит «с головой».

Другие применения

Конечно, можно найти для CuBox-I и множество других применений. В некоторых случаях, он может заменить полноценный рабочий компьютер, несколько доступных дистрибутивов Linux вполне способствуют подобному применению. Также с помощью Linux можно превратить CuBox-I в полноценный домашний сервер или NAS, а с помощью OwnCloud - сделать из него собственное облако. Можно сделать на его основе игровую приставку, используя эмуляторы старых консолей.

В общем, применений для этого маленького, но мощного кубика найдется немало, тем более работает он тихо и бесшумно, а места занимает совсем чуть-чуть.

Выпустив первый Mac mini десять лет назад, Apple доказала, что хороший компьютер можно уместить в маленький корпус. Потребовалось некоторое время, чтобы производители компьютеров набрались смелости последовать ее примеру. Сегодня мини-ПК можно приобрести за 10 000 рублей, причем буквально где угодно, и они являются воплощением практически всех желаний касательно работы с мультимедиа или с офисными приложениями.

Кроме того, технологии, укомплектованные в сверхкомпактный корпус, ориентированы на бесшумную и энергоэффективную длительную работу. Все это предопределяет использование этого класса устройств в роли универсального медиацентра, который можно подключать непосредственно к телевизору, или в роли офисного компьютера, ресурсов которого достаточно для комфортной работы в Word, Excel и прочих редакторах.

Конечно, заменить компьютеры с полноценным системным блоком и оснащением топового класса маленькие ПК не могут. Тем не менее, они представляют собой альтернативу лэптопам, поскольку зачастую при примерно одинаковой цене производительность ноутбуков ниже, чем производительность мини-ПК. Разумно приобретать мини-ПК, если вы планируете использовать крошечный компьютер только стационарно. Мы провели тестирование лучших устройств в ценовой категории до 40 000 рублей и расскажем, какие из недорогих сверхкомпактных ПК проявили себя наилучшим образом.

Компьютеры размером с ладонь

Размеров и дизайнов мини-ПК существует огромное количество, отличаются они также и по производительности. Самые крупные из них имеют квадратное основание со стороной примерно в 20 см, высотой около пяти сантиметров и массой около килограмма – такой корпус нередко используют Asus и Apple. Их конкурент Zotac, как правило, предпочитает более компактный форм-фактор: квадрат со стороной в 13 см. Весы с этими крохами показывают всего около 600 граммов.

Zotac ZBox PI321 pico (15 000 рублей, не участвовал в тесте) весит не больше смартфона (150 г) и умещается в карман пиджака. По аппаратному оснащению устройство, конечно, уступает мини-ПК, но его мощности достаточно для комфортной работы с офисными приложениями.

Но это еще не предел: существуют корпуса еще меньше. Например, неттоп Zotac ZBOX PI321 pico, не участвовавший в сравнении, весит как смартфон, а процессор, который он использует – Atom Z3735F – подходит скорее для планшетов.

Эффективная работа мини-ПК с микроархитектурой Broadwell

Чтобы собрать хороший мини-ПК, инженерам компаний всегда приходится идти на компромисс, ведь компьютер в сверхкомпактном корпусе должен быть не только производительным, но и оснащенным всеми необходимыми разъемами, а также предельно тихой системой охлаждения. Соотношение производительности и потребляемой электроэнергии в первую очередь определяется основными характеристиками процессора. Почти все тестируемые устройства работают на процессорах Intel с максимальным термопакетом (TDP) 15 Вт.

Все мини-компьютеры работают на энергоэффективных процессорах с термопакетом 15 Вт (у ZBOX nano AQ02 Plus - 19 Вт).

Речь идет об энергосберегающих чипах поколения Haswell и Broadwell, причем преимущество оказывается за Broadwell, поскольку размер транзисторов чипов этой микроархитектуры составляет всего 14 нм, тогда как Haswell выпускается по нормам 22-нанометрового техпроцесса. Чем меньше размер транзисторов, тем эффективнее работает микросхема. В теории чипы Broadwell при одинаковом значении TDP достигают большей вычислительной мощности, то есть при одинаковой производительности потребляют меньше энергии.

Модульный принцип, применяющийся при сборке компьютеров, действует и в случае с мини-ПК, например, с VivoPC от ASUS. Чтобы заменить HDD или оперативную память, достаточно открутить винты крышки корпуса

Это соотношение на практике доказал наш бенчмарк Cinebench, оценивающий производительность многоядерных процессоров. Наивысшее количество баллов во время тестирования получил процессор Broadwell Core i5 в мини-ПК ZBox nano MI542 Plus от Zotac, следом за ним расположился Core i5 (Haswell) из мини-ПК Apple mini.

Ситуация с процессорами Core i3 точно такая же. Результат процессора Broadwell, установленного в мини-ПК MSI Cubi, оказался выше показателей Core i3-4030U, который до недавнего времени был в некотором роде стандартом для ЦП устройств этого класса.

Дополняют картину устройства на процессорах Celeron микроархитектуры Haswell и APU от AMD в ZBox nano AQ02Plus со значением TDP в 19 Вт, которые по производительности процессора не могут представлять Broadwell и Haswell серьезную конкуренцию.

Победитель нашего теста Asus VivoPC VM62N оснащен дискретной видеокартой NVIDIA GeForce 820M, которая, впрочем, довольно слабая. Все остальные устройства для рендеринга игровой графики или воспроизведения фильмов используют интегрированные в чип видеокарты.

Но в общей сложности графическая производительность Intel HD Graphics 5000 в Apple Mac mini оказывается даже выше, чем NVIDIA. Из всех протестированных видеокарт Intel у нее самое мощное аппаратное обеспечение и самая высокая тактовая частота. На третьем месте расположился ZBox nano MI542 Plus с чипом Broadwell. Однако для прохождения серьезных игр ни одного из этих графических решений недостаточно.

В процессоре Mac mini - самый мощный графический чип, его производительность даже выше, чем у дискретной GeForce 820M.

Проигрывание фильмов и видеороликов

Картина с воспроизведением фильмов предстает иная. Все графические чипы поддерживают аппаратное ускорение H.264. При просмотре фильма онлайн и загрузке видео в формате MP4 или MKV можно убедиться, что почти каждый раз видео сжимается по стандарту H.264.

Начиная с поколения Haswell, графика Intel для кодека H.264 поддерживает даже разрешение 4К. А вот графики AMD для 4К не хватает. Тем временем интернет-компании и индустрия развлечений постепенно переходят на новое поколение кодеков. Google планирует в дальнейшем предлагать ролики на YouTube в формате VP9, а Netflix будет передавать телесериалы с разрешением 4К, используя стандарт сжатия видео H.265. То есть мини-ПК в роли универсального домашнего проигрывателя с заделом на будущее стоит покупать только с чипом с микроархитектурой Broadwell, поскольку только эта микроархитектура Intel изначально поддерживает новые стандарты сжатия видео H.265 и VP9. Проблемы возникают только при проигрывании видео в 4K с кадровой частотой 60 FPS.

Стандарт сжатия видео H.264 поддерживают все, но только чипы Broadwell поддерживают VP9, новый формат Google для YouTube, и стандарт H.265.

Также при приобретении мини-ПК следует внимательно присмотреться к типу встроенных дисков. Для большой коллекции фильмов следует принимать в расчет только мини-ПК с накопителями на магнитных дисках, чья производительность, однако, оставляет желать лучшего. Емкость встроенных дисков не превышает 1 Тбайт, а емкость высокоскоростных твердотельных накопителей – 128 Гбайт. Экономные покупатели могут собственноручно доукомплектовать мини-ПК, поскольку те, как правило, легко разбираются, что позволяет без особых проблем заменить оперативную память и жесткий диск.

Если вы храните коллекцию фильмов в сетевом хранилище в домашней сети, вам стоит задуматься над установкой высокоскоростного твердотельного накопителя для повышения производительности мини-ПК. Но если вся коллекция фильмов и треков должна уместиться в кроху, то все упирается в размеры корпуса. В некоторых устройствах достаточно места для накопителя на магнитных дисках в 3,5 дюйма емкостью до 1 Тбайт, который относительно легко можно заменить моделью на 4 Тбайт.

Достичь более высокой скорости позволяют гибридные накопители (SSHD) с интегрированными магнитными дисками и высокоскоростным флеш-чипом, предназначенным для кеширования наиболее часто используемых данных, как, например, в Acer Aspire Revo One.

Мини-ПК очень сильно отличаются по производительности в бенчмарках: результат зависит в первую очередь от типа жесткого диска.

В мини-ПК с корпусом меньших размеров умещается накопитель в 2,5 дюйма и не более – в таком случае можно приобрести только сменные диски емкостью до 1 Тбайт.

Что касается подключения периферийных устройств, все мини-ПК оснащены хорошо. Как правило, они обязательно оборудованы беспроводным соединением IEEE 802.11ac и сетевым разъемом LAN. Четырех разъемов USB 3.0 достаточно для мыши, клавиатуры и внешнего оптического привода. Встроенного привода нет ни у одного.

Задняя крышка Zotac ZBox располагает достаточными размерами для множества интерфейсов. Наличие HDMI и DisplayPort для видеовыхода, как и USB 3.0 для периферии, обязательно

Монитор или телевизор подключаются по HDMI или DisplayPort. Разъем HDMI есть на всех устройствах, DisplayPort – только у половины. Если вы уже любуетесь картинкой телевизора с разрешением 4K в собственной гостиной, вам стоит приобрести мини-ПК как минимум с DisplayPort 1.2. Начиная с этой версии и выше, этот разъем может передавать 4K с кадровой частотой 60 FPS. HDMI 1.4 успевает обработать только 30 кадров/с, а мини-ПК с HDMI 2.0 пока не существует.

Микрокомпьютер - это, чаще всего, портативный компьютер или ноутбук, единственным центральным процессором которого является микропроцессор. Их применяют для арифметических операций, управления непростыми технологическими процессами. Такие микрокомпьютеры оборудованы периферическими устройствами, это и дисплеи, и аналого-цифровые преобразователи, печатающие устройства и другие.

Базовые признаки микрокомпьютера

Виды микрокомпьютеров

Новинка Ainol

Многим известная китайская компания Ainol выпустила микрокомпьютер на Windows 8.1. Небольшое устройство размерами 145 х 116 х 15 мм и весом 330 граммов, больше напоминает внешний жесткий диск, нежели мощный микрокомпьютер, однако это самый настоящий ПК. Устройство может похвастаться своим четырехъядерным процессором частотой 1,33-1,83 ГГц, ОЗУ объемом 2 Гб и встроенным флэш-модулем на 32 Гб, с возможностью расширить до 128 ГБ с помощью карты памяти. К стандартному порту USB 2.0 добавляется USB 3.0, Micro HDMI 1.4. Кроме того, устройство оснащено Wi-Fi и Bluetooth.

Этот микрокомпьютер на Windows оснащен мощной аккумуляторной батареей - 7000мА, что позволяет долгое время работать с устройством без подзарядки от электросети. Благодаря своему аккумулятору изделие может служить даже подзарядкой для телефона или планшета.

Плюс в комплекте идет пульт, для более удобного использования устройства, в который встроена клавиатура.

Лучший одноплатный микрокомпьютер

Это изобретение считается лучшим среди аналогичных встроенных компьютерных систем, а его цена заставляет пользователей без раздумий покупать себе и рекомендовать знакомым. Но не единой ценой может порадовать пользователей это устройство.

Питание

Для того чтобы питать микрокомпьютер Raspberry Pi, необходимо напряжение 5В и 700 мА (чем больше, тем лучше, главное, не меньше) и кабель microUSB. Отлично подойдут зарядные устройства от Apple Iphone или Nokia. Однако не следует пытаться зарядить устройство с помощью порта USB компьютера.

Для удобного использования Raspberry Pi на плате предусмотрен порт HDMI. Это позволит с легкостью подключить устройство к телевизору или монитору. Бывает такое, что монитор не поддерживает HDMI, в таком случае можно использовать адаптер HDMI-DVI или обычные «тюльпаны».

Плата Raspberry Pi имеет 2 порта, что позволяет подключить любую клавиатуру или мышь. А чтобы подключить устройствок сети, как и обычно, понадобится ethernet-кабель. Достаточно с помощью него подключить устройство к роутеру или любому другому оборудованию.

Установка ОС

Что такое микрокомпьютер без операционной системы? Ненужная плата. Перед тем как впервые запустить Raspberry Pi, необходимо предварительно записать образ ОС на microSD-карту. Это можно сделать с любого компьютера загрузив образ ОС с основной страницы RPi. После подготовки карты памяти можно начинать запускать Raspberry Pi, тем самым загружать систему.

Необходимо вставить карту памяти в слот и подключить устройство к питанию.
После того как на дисплее начался процесс загрузки, устройство может несколько раз перезагружаться. Это зависит от того, какая была выбрана операционная система.
Следует пройти стандартный процесс установки.
После чего необходимо заполнить учетные данные. Их следует искать на странице загрузки ОС.

Чтобы работать с привычным для многих интерфейсом, необходимо ввести определенную команду в устройстве.

Такой микрокомпьютер - это, конечно, бюджетный вариант, но он способен показать немалую производительность своему пользователю.

Стоит такой микрокомпьютер всего 49 долларов. Для такого устройство это совсем не много, а поработать за ним можно как следует. Для тех, кто любит развлекаться, в плюс ко всему выведены вспомогательные 96 пин.

Самая первая партия выпустила 200 образцов, которые разошлись очень быстро. Поэтому незамедлительно производители приступили к продаже второй партии уже в 1000 экземпляров. Такой ажиотаж вокруг этого устройства возник из-за того, что было активное привлечение денег, и немалую роль сыграла поддержка IT-сообщества.

Следует запомнить, что микрокомпьютер - это самый дешевый и самый компактный вид среди всех похожих устройств. Он имеет практически все приспособления, что и стационарный или портативный компьютер и не уступает им по производительности, а цена такая символическая лишь из-за того, что не совсем презентабельный. Однако купив такое приспособление за 25-80 долларов, мало кто будет смотреть, как оно выглядит. Хоть его функциональные характеристики являются фиксированными, такое устройство вполне продуктивно работает.

Одно из направлений развития компьютерной техники и электроники – DIY (Do it yourself или «сделай это сам»). Им увлекаются, например, любители автоматизации и систем «умный дом». Для автоматизации используются решения на микроконтроллерах, например, наборы Arduino или небольшие компьютеры с габаритными размерами не более кредитной карты. Кроме того, сейчас активно развивается такое направление электроники как Internet of Things (Интернет вещей). Вот там для таких небольших микрокомпьютеров самое место.

Микрокомпьютеры представляют собой одноплатные устройства, на которых собрано все, что необходимо для их функционирования. В большинстве случаев это процессор, графический модуль, все, что необходимо для их работы, а также сетевые интерфейсы (как проводные, так и беспроводные), порты USB, видеовыходы, накопители для хранения данных или порты для их подключения (как правило, слоты для карт памяти). Электропитание микрокомпьютеров осуществляется разными способами, как правило, это порт USB. Кроме того, микрокомпьютеры оснащаются портами GPIO, с помощью которых обеспечивается взаимодействие или управление периферийными устройствами.

Основные типы микрокомпьютеров

Так получилось, что на рынке микрокомпьютеров на данный момент нет хоть какого-то стандарта, которого бы придерживались разработчики. Наиболее распространенными являются компьютеры линейки Raspberry Pi (или аналоги, выпускаемые другими компаниями) и Intel Edison, а также устройства, работающие под управлением OC Android. На что обращать внимание при выборе микрокомпьютера. Конечно, стоит обратить внимание на процессор, объем памяти, используемую операционную систему и порты. Но не менее важна развитость платформы, то, насколько активно ее используют в различных проектах. К примеру, для Raspberry Pi написано очень много приложений и существует множество проектов – для большинства стандартных вариантов применения (например, сделать сервер или мультимедийный проигрыватель) не нужно ничего придумывать, можно взять и использовать готовое решение. А Edison активно поддерживается корпорацией Intel, продвигающей этот проект.

Поддерживаемая операционная система

Одним из первых моментов, на которые надо обращать внимание – поддерживаемая операционная система. Сама по себе плата работать не будет, процессор и другие микросхемы должны знать, что им делать.

Микрокомпьютеры могут поставляться как с предустановленной операционной системой, так и без нее . Причем второй вариант более распространен. Далее владелец сам выбирает ту ОС, какую он будет использовать. В большинстве случаев для этого скачивается нужная прошивка из Интернета – с сайта производителя или с тематических ресурсов и форумов, на которых обсуждаются возможности платформы.

В основном в качестве управляющей ОС для работы микрокомпьютеров используются различные дистрибутивы Linux . В Интернете доступно множество сборок-дистрибутивов, из которых пользователь выбирает ту, которая лучше всего подходит под запланированные задачи, имеющийся объем памяти и процессор. Кроме того, для управления микрокомпьютерами используется Android , который может быть как предустановленным, так и устанавливаемым самим пользователем из дистрибутива в процессе использования.

Аппаратная платформа

Хотя выбор микрокомпьютера в первую очередь осуществляется под конкретные задачи и функции, в зависимости от наличия или возможности разработки под него подходящих инженерных решений, на его аппаратные характеристики также стоит обратить внимание. Ведь вполне возможно, что вы станете не только использовать готовый софт, но и разрабатывать свой. А в этом случае следует знать, на что способно устройство.

Основные критерии выбора

Для понимания возможностей и производительности выбираемого устройства следует знать тип и характеристики процессора, объем ОЗУ, тип видеочипа, а также интерфейсные возможности микрокомпьютера.

Процессоры микрокомпьютеров

В микрокомпьютерах используются процессоры с ARM-архитектурой или решения на основе Intel Quark или Atom (мобильные процессоры этого типа использует в своих решениях для «Интернета Вещей» Intel). Разные производители применяют в своих устройствах чипы Broadcom (на микропроцессоры этой компании ориентируются разработчики линейки Raspberry Pi), Allwinner, Cortex-A7, Samsung Exynos.

Так как микрокомпьютеры это всегда небольшие устройства и охлаждение в них воздушное, используемые чипы работают на не слишком высокой тактовой частоте. В среднем она составляет от 1000 до 1200 МГц , а чипы Intel вообще работают на частотах от 400 до 500 МГц .

В зависимости от используемой конфигурации, процессор может быть одно-, двух- , четырех- и восьмиядерным. Производительность устройств, в которых используются процессоры с большим количеством ядер - выше. Но это не значит, что нужно обязательно стремиться покупать именно устройство с таким чипом. Все зависит от того, под какие задачи покупается микрокомпьютер. Кроме того, не стоит забывать и о таком важном моменте, как объем оперативной памяти.

Оперативная память

На производительность устройств влияет не только тактовая частота процессора, количество ядер и их архитектура, но и объем установленной оперативной памяти. При этом, так как, микрокомпьютеры используются для решения относительно узких задач, большого объема оперативки не требуется. В основном в микрокомпьютеры устанавливают 512 Мбайт или 1 Гбайт оперативки. Но есть и модели, в которых памяти менее 100 кБайт. Правда, в них в качестве процессора используется микроконтроллер.

Встроенная память

Следующий важный момент, на который нужно обратить внимание при выборе микрокомпьютера – наличие и объем встроенной памяти. Часто ее просто не предусмотрено в аппаратной конфигурации устройства. Ведь память – это дополнительные микросхемы, под которые нужно место. Поэтому в целях уменьшения габаритных размеров и снижения себестоимости часто просто ставят слот для карт памяти (обычно SD или microSD). Если же встроенная память есть, то чаще всего ставят 4 Гбайт . Меньше бывает только у микрокомпьютеров, больше напоминающих по своей схемотехнике и возможностям микроконтроллерные системы. Память используется для размещения операционной системы, а также используемых приложений, например, софта для работы сервера.

Встроенный видеочип

Следующее, на что можно посмотреть, это тип видеочипа, обеспечивающего обработку графики. Для Raspberry Pi это будет чип Videocore, а для других устройств это будут разные ускорители Mali. По большому счету, это надо знать только для того, чтобы верно подобрать дистрибутив операционной системы. Графику вам с таким устройством все равно обрабатывать не придется.

Кроме того, предлагаются микрокомпьютеры, которые вообще не оснащаются видеочипами. В системе автоматизации они не слишком нужны. В таких случаях, если требуется организовать отображение какой-то информации, индикаторы или экраны подключают к портам GPIO, что требует знания принципов работы и управления устройствами отображения информации, чтобы подавать на них правильные команды с микрокомпьютера.

Интерфейсы

Самые продвинутые микрокомпьютеры оснащаются портами HDMI, Wi-Fi, Bluetooth, USB, портами LAN, карт-ридерами, что позволяет использовать их в качестве полноценных компьютеров, пусть и не очень мощных. Но «поднять» на таком устройстве свой домашний сервер или сделать мультимедийный плеер можно без проблем. Надо только подобрать подходящий дистрибутив операционной системы, в котором не будет излишеств. В разных моделях количество и состав портов различается. Поэтому при выборе микрокомпьютера посмотрите описание конкретной модели, чтобы убедиться, что в ней есть все, что требуется для реализации задуманного проекта.

Для тех, кто планирует использовать микрокомпьютер как основу системы домашней, офисной или промышленной автоматизации, важнее порты GPIO. Чем их больше, тем больше периферии можно подключить к одному устройству. Причем нужно посмотреть не только то, сколько устройств можно присоединить к портам, но и то, что они способны делать. Дело в том, что на контакты порта GPIO можно повесить не только управление по принципу «включил/выключил», но и ШИМ (широтно-импульсную модуляцию), которая нужна для управления такими устройствами как шаговый электродвигатель. Так вот, контактов, через которые можно организовать ШИМ-управление периферийными устройствами в разных микрокомпьютерах – разное количество: от одного до четырех.

Еще один момент – платформа, с которой взаимодействует микрокомпьютер. Компьютеры Raspberry Pi и похожие на него модели других производителей – законченные устройства (хотя их реально совместить с другими), а платформу Eduson часто рассматривают как расширение микроконтроллерной платформы Arduino. Для этих микрокомпьютеров даже существует специальный отладочный комплект, с помощью которого пользователь отрабатывает свои идеи или связывает микрокомпьютер с Arduino.

Цены на микрокомпьютеры

Условно все микрокомпьютеры можно поделить на три ценовые категории:

до 2500 рублей . Это устройства на недорогих процессорах, с минимальной аппаратной конфигурацией;
от 2500 до 5000 рублей . Большая часть микрокомпьютеров находится именно в этой ценовой категории. Тут есть решения с разными аппаратными конфигурациями и представлены все доступные на сегодняшние день направления;
более 5000 рублей . Наиболее продвинутые в аппаратной части устройства, оснащенные наиболее производительными процессорами, вплоть до восьмиядерных.

Варианты использования

В основном микрокомпьютеры используются в следующих целях:

автоматизация и робототехника . Для этих целей подходят микрокомпьютеры с небольшим объемом оперативной памяти и без видеовыхода. Главное для такого микрокомпьютера – возможность отдавать команды на периферийные устройства. Правильность отдачи команд проверяется в ходе отладки разработанного устройства, а далее микрокомпьютер просто выполняет свои функции, под которые его программируют. Такие микрокомпьютеры подходят для систем «Умный дом» и «Интернет вещей»;
универсальные устройства . Микрокомпьютер этого класса обязательно оснащается видеовыходом, позволяющим подключить устройство к источнику отображения информации для удобной настройки ОС и используемого софта. Такие микрокомпьютеры покупают для того, чтобы сделать небольшой и экономичный в части потребления энергии сервер или мультимедийный проигрыватель. При этом универсальные микрокомпьютеры успешно справляются и с работой в системах автоматизации, а также используются в робототехнике.

Обзор технологий

Что это?

Зачем это нужно?

Популярные модели

1. Raspberry Pi

Что на борту?

Что можно установить?

Raspberry Pi

2. Cubieboard

Что на борту?

Что можно установить?

Зачем это мне и где это купить?

Cubieboard

3. BeagleBone

Что на борту?

Что можно установить?

Зачем это мне и где это купить?

BeagleBone

А что бывает в мире готовых решений?

А как насчёт совсем новинок?

Вместо итога

Ignition Installer

Android-ПК

Медиацентр

Музыкальный транспорт

Другие применения

Компьютеры размером с ладонь

Эффективная работа мини-ПК с микроархитектурой Broadwell

Проигрывание фильмов и видеороликов

Базовые признаки микрокомпьютера

Виды микрокомпьютеров

Новинка Ainol

Лучший одноплатный микрокомпьютер

Питание

Установка ОС

Основные типы микрокомпьютеров

Поддерживаемая операционная система

Аппаратная платформа

Основные критерии выбора

Процессоры микрокомпьютеров

Оперативная память

Встроенная память

Встроенный видеочип

Интерфейсы

Цены на микрокомпьютеры

Варианты использования

Вам также может понравиться