Приветствую всех.
Сегодня хочу представить обзор одноплатного компьютера.
На MySku уже были обзоры Raspberry Pi, Orange Pi и Banana Pi - самых массовых и распространенных «одноплатников» в мире. Поэтому я решил выбрать для обзора более оригинальную модель, про которой в Рунете практически нет информации.
Обзореваемый мной микрокомпьютер носит название Khadas Vim и выпускается в Китае компанией WesionTek.
К отличительным особенностям этой модели стоит отнести поддержку Android 7 и наличие аппаратного декодера 4K H.265 видео, поэтому данный микрокомпьютер можно использовать и в качестве обычной ТВ-приставки.
Сам по себе GeekBox представлял обычную медиаприставку. Но если докупить продающуюся отдельно плату Landingship, то он превращался в достаточно функциональный ARM-микрокомпьютер с GPIO-интерфейсом аж на 60 пинов, часами реального времени, ИК-портом, несколькими физическими кнопками, CSI и DSI интерфейсами.
Также отдельно можно было докупить модули камеры и фирменный 7,9" экран, компактный кулер по типу тех, что устанавливаются в ноутбуки и еще какие-то аксессуары.
Задумка была интересной и нестандартной, но в итоге все кончилось провалом.
Вероятно, повлияло отсутствие четкого позиционирования устройства: не так просто взять и объяснить потенциальному покупателю, что из себя представляет эта штуковина из нескольких соединяемых между собой плат.
А может провалу поспособствовала цена: стоимость самого GeekBox на старте продаж составляла $110, еще $30 предлагалось доплатить за Landingship-плату, все остальные аксессуары также стоили отдельных денег, и все вместе выливалось в существенную сумму.
На GeekBuying все еще продаются нераспроданные остатки «гикбоксов» по сниженным ценам - $65 за основную плату, $10 за Landingship, $50 за дисплей и еще $10 за совместимую 8МП-камеру. Все еще дороговато, но как знать, если бы такие цены были установлены изначально, то возможно проект бы и взлетел.
Спустя год разработчики из WesionTek представили новый проект - одноплатный компьютер Khadas Vim.
Сделав выводы из провала «гикбокса», они упростили идею. 1 компьютер = 1 плата, GPIO уже распаян, а CSI и DSI интерфейсы выброшены за ненадобностью.
Вместо Rockchip решили задействовать процессор Amlogic, цена снизилась до $55, ну а партнером проекта стал уже не GeekBuying, а GearBest. Что из этого получилось читайте далее.
Существуют две версии микрокомпьютера - обычная и Pro. Отличаются они количеством распаянной eMMC-памяти (8Гб или 16Гб), а также совмещенным модулем Bluetooth и Wi-Fi адаптера: старшая модель поддерживает работу в 5Ггц-диапазоне, в то время как младшая модель поддерживает только 2,4Ггц стандарты до 802.11n включительно.
В этом обзоре рассматривается Khadas Vim именно в модификации Pro - с 16Гб встроенной памяти и пятигигагерцовым Wi-Fi. Разница в цене между Pro и не_Pro версиями микрокомпьютера составляет около $10, на GearBest"е доступны для покупки обе версии.
Самым близким по характеристикам к Khadas Vim одноплатным компьютером является ODROID-C2. В его основе лежит процессор S905 (не «x») и GPU Mali-450, при этом он тоже позволяет аппаратно декодировать 4K видео (я не проверял, но разработчик заявляет о такой возможности), а также несет на борту гигабитный Ethernet против 10/100Mbit Ethernet у Vim. Но стоит ODROID-C2 значительно дороже, причем в славящемся конскими наценками российском магазине DNS он продается даже на пару сотен рублей дешевле, что и у китайцев на Али. Невероятно, но факт, как говорится.
Уникальной особенностью Vim являются его габариты. За счет уменьшения количества USB-портов разработчикам удалось сделать плату всего 11мм в высоту - это практически вдвое меньше, чем у Raspberry Pi и аналогичных ARM-микрокомпьютеров.
Ну и в завершение разговора о характеристиках несколько слов про GPIO. Khadas Vim оборудован 40-пиновым GPIO интерфейсом, но распиновка его отличается от распиновки GPIO Raspberry Pi.
То есть пользоваться GPIO можно, но аксессуары от Raspberry Pi (многочисленные дисплеи, аудио ЦАПы и прочие готовые промышленно изготовляемые платы расширения) с ним несовместимы. Нужно это учитывать.
Khadas Vim поставляется в картонной коробке, выполненной в форме книжной обложки. Внутри «книги» находится форма из сверхжесткого поролона, в которой лежит компьютер и USB Type-C кабель. Никаких инструкций и прочих бумажек не прилагается, краткие характеристики устройства отпечатаны на внутренней стороне обложки, а на обратной стороне находится призыв зайти на khadas.com за инструкциями по началу работы или связаться с разработчиками устройства по электронной почте в случае появления каких-то вопросов.
Khadas Vim и комплектный USB Type-C кабель для питания. По поводу кабеля могу лишь сказать, что производит он приятное впечатление. Оплетка матерчатая, корпуса разъемов металлические.
Микрокомпьютер поставляется уже собранным в многослойный акриловый корпус. Кстати, на данный момент это единственный фабричный корпус для Khadas Vim, с аксессуарами у этого девайса вообще все очень негусто. Хочется верить, что в будущем ситуация изменится.
При сборке корпуса были использованы винты с нестандартными треугольными шлицами. Несмотря на необычный вид, откручиваются они обычным шестигранником, подходящим по диаметру.
Три кнопки на боку устройства - Power, Function, Reset.
Теперь вытащим плату из корпуса для того чтобы лучше рассмотреть детали.
Хочу обратить внимание на то, что все разъемы вынесены на один торец.
Разработчики Raspberry Pi еще в самой первой версии своего микрокомпьютера разнесли по разным торцам USB+Ethernet и все остальные разъемы. В результате получалось, что с тыльной стороны из одноплатника торчат кабели питания и HDMI (если мы используем устройство вместе с монитором), а сбоку из него же выходит Ethernet-кабель и провода от подключенной по USB периферии. Жить не мешает, но выглядит неряшливо.
А потом эту же практику подхватили разработчики других одноплатных устройств: кто в целях совместимости с корпусами для «малинки», а у кого-то и совместимости не было, но зато дурная мода на торчащие во все стороны провода была соблюдена.
У Khadas Vim такой проблемы нет. Все кабели подключаются с одной стороны, а значит что микрокомпьютер не станет источником визуального мусора, будучи размещенным на рабочем столе или тумбе под ТВ.
Теперь кратко пройдусь по компонентам устройства.
В самом центре находится процессор Amlogic S905X. Под ним распаян eMMC-чип , а 2Гб оперативной памяти представлены тут в виде четырех модулей по 512Мб. Два из них распаяны рядом с процессором и eMMC-памятью, и еще два находятся на нижней стороне платы.
Двухпиновый разъем слева предназначен для подключения батарейки к часам реального времени. Четырехпиновый разъем под USB Type-C разъемом в верхней части устройства - альтернативный разъем питания, позволяющий запитать микрокомпьютер в обход порта USB Type-C.
Эта серебристая микросхема - модуль AMPAK AP6255 ( на него), совмещающий в себе модули Bluetooth и Wi-Fi. Тут же распаян I-PEX разъем для подключения антенны, и некая примитивная антенна даже подключена. При необходимости стандартную антенну можно заменить на что-то более мощное.
Забегая наперед скажу, что работу используемого тут Wi-Fi-адаптера в стандарте 802.11ac я не проверял в силу отсутствия таковой возможности: мой домашний роутер не поддерживает 5Ггц диапазон.
На переднем плане находится сдвоенный ИК-приемник и, левее от него, светодиод, горящий во время работы.
Увы, мой телефон упорно выбирал в качестве точки фокуса более дальний план.
Наконец, нижняя сторона устройства. Из интересного тут можно увидеть еще два модуля оперативной памяти и слот для microSD-карты.
Поскольку Khadas Vim оборудован eMMC-накопителем, то карта памяти служит в качестве дополнительного хранилища, может использоваться для загрузки прошивки или для хранения дополнительной операционной системы при дуалбуте. А основная операционная система грузится из eMMC.
Традиционная проблема практически всех ARM-компьютеров - отсутствие поддержки видеоускорения в *nix-системах «из коробки».
Плохая новость заключается в том, что Khadas Vim тоже ей подвержен по состоянию на момент написания этого обзора, 7 июля 2017 года. Поэтому хваленый аппаратный декодер 4K H.265 видео работает в Андроиде и LibreELEC, но любые попытки запустить тяжеловесное видео под Ubuntu закончатся демонстрацией слайдшоу.
Хорошая новость - разработчики из WesionTek считают допиливание видеоускорения одним из приоритетов на ближайшее время. С учетом того, что новые прошивки для Vim действительно выкладываются ими регулярно, я лично верю, что со временем видеоускорение таки будет.
Вообще, именно программная часть на мой взгляд является одним из главных достоинств Vim, выделяющих его из общей массы относительно малоизвестных одноплатных компьютеров. Разработчики обещают () оказывать техническую поддержку 5 лет и не менее 3 лет обновлять прошивки.
Что мне понравилось, так это то, что это полностью стоковый андроид. На него не натянуто никаких сторонних лаунчеров, не предустановлено никакого китайского софта.
Вот меню. Присутствует Play Market и альтернативный магазин приложений Aptoide. Есть рут.
Asphalt 8, Megapolis, Walking Dead, HD Videobox, SeasonHit - это уже ставил я во время тестирования.
Также дела обстоят и с Android 7. Никакого мусора: чистая система с рутом и магазином приложений.
Оба «андроида» работают на Vim"е хорошо, но по субъективным наблюдениям Android 7 будет чуточку пошустрей предшественника. Это же подтверждают результаты сравнительных тестов, но о них мы поговорим далее.
Проблема в том, что в сборке наглухо заблокирован доступ к руту для пользователя. В результате недоступно ни одно действие, выполняемое с рут-привилегиями. Обновить установленные пакеты (sudo apt-get update, sudo apt-get dist-upgrade) нельзя. Установить новый пакет нельзя. И еще много подобных ограничений. В результате работать в системе можно, но только если не трогать ничего руками и довольствоваться предустановленным набором приложений.
Конечно, можно скачать универсальную сборку для устройств на базе Amlogic S905X. Или сборку для ODROID-C2, которая почти наверняка заработала бы. Но смысл это делать, если доступен Ubuntu Mate, и вот он-то работает без всяких проблем?
Ну и повторюсь, что эта проблема с Armbian актуальна на момент написания обзора. В новых версиях сборки ее наверняка исправят.
Используемая тут графическая оболочка выглядит приятнее, чем в Armbian, Хотя дело вкуса, конечно же.
Первое, с чем я столкнулся после установки - отсутствие поддержки Wi-Fi (и Bluetooth, надо полагать, тоже, раз за работу и того и другого отвечает один модуль): система просто не увидела ни одну из беспроводных сетей, несмотря на включенный беспроводной адаптер в настройках.
С Ethernet-подключением проблем не возникло. С воспроизведением видео различных форматов - тоже. 4K видео также воспроизводилось без проблем.
Непонятная особенность: если все вышеперечисленные системы записываются и грузятся из eMMC-памяти, то LibreELEC устанавливается и запускается только с microSD-карточки.
Пробовал и так и так, оба варианта рабочие. Но с учетом того, что подготовка карты памяти и загрузка прошивки с нее на eMMC-накопитель суммарно занимают больше времени, чем загрузка прошивки на eMMC-накопитель напрямую с компьютера, оптимальнее прошивать девайс именно вторым способом, с подключением к компьютеру по USB.
Для обновления прошивки по USB нужно скачать и программу . Как я понял, это универсальное приложение для прошивки любых Amlogic-девайсов.
Подключаем Vim к компьютеру USB-кабелем и переводим его в режим загрузки прошивки. Для этого нужно зажать кнопку Power и не отпуская ее нажать Reset, после чего подержать Power зажатым еще несколько секунд и отпустить. Если все сделано правильно, то в программе отобразится статус Connect Success.
После чего загружаем в программу скачанный файл прошивки и нажимаем на Start. Процесс записи пошел.
(На краснеющее на скриншоте сообщение об ошибке не обращайте внимание - это результат попытки перепрошиться с microSD-карты. Кстати, лишний довод в пользу того, чтобы прошивать Vim именно с компьютера - такой вариант надежнее и не приводит к ошибкам во время процесса записи)
Через несколько минут запись закончится. Нужно нажать на Stop и отключить микрокомпьютер от ПК. На этом процесс смены прошивки завершен, и Vim"ом можно начинать пользоваться.
Но если кому-то хочется видеть скриншоты, то я выложил их все .
Тут нужно прояснить несколько моментов.
Первое. Я хотел сравнить производительность Android на Khadas Vim и на Raspberry Pi 3, но обнаружил, что Android на Raspberry Pi 3 фактически неработоспособен. Так что эксперимент не удался.
Второе. FFmpeg benchmark - это результат перекодирования случайно выбранного видеофайла консольной утилитой ffmpeg с ключом -benchmark, выводящим в конце два значения: время и количество задействованной оперативной памяти. Если на разных устройствах (или разных системах на одном устройстве) запустить этот процесс с одним и тем же файлом, то это позволяет сравнить производительность устройств относительно друг друга. Чем меньше цифры - тем больше производительность в данном случае. Увы, но более изящных бенчмарков, работающих под ARM Linux системами я не знаю.
Третье. Octane 2.0 - бенчмарк, доступный онлайн с любого устройства, оснащенного браузером и имеющего выход в интернет. В ходе этого тестирования на устройстве выполняются различные математические операции, по результатам каждой выводится результат в условных величинах, затем высчитывается усредненный общий результат. Это самый простой способ сравнения производительности устройств, работающих под разными ОС (Linux и Android в данном случае).
По производительности он примерно равен Raspberry Pi 3, только имеет существенно меньшее тепловыделение (Raspberry Pi 3 практически нереально использовать без радиаторов, Vim же без них чувствует себя неплохо - хотя дополнительное охлаждение никому и никогда не помешает, поэтому я собираюсь приклеить радиатор на его процессор в самом ближайшем будущем).
Перфекционист внутри меня остался очень доволен выводом всех разъемов под провода на одну сторону.
Понравилось , где разработчики довольно активно общаются с пользователями.
Понравилась поддержка Android, причем свежей версии и в стоковом состоянии. Для некоторых целей Android может оказаться более удобен, чем Linux.
К минусам можно отнести отсутствие аксессуаров. Пока все можно списать на юный возраст и малую известность модели, и есть надежда что со временем подтянутся или сторонние производители, или сами разработчики, допилив ПО решат расширить ассортимент производимых товаров.
И еще один минус - отсутствие аудиоразъема. Я специально не стал акцентировать на этом внимание в той части обзора, где рассматривался внешний вид микрокомпьютера, подумав, что если читатель не обратит на это внимание самостоятельно - значит не такой уж это и существенный недостаток. И действительно, ведь звук передается по HDMI-кабелю, да и Bluetooth-акустика получает все большее и большее распространение.
Но в целом Khadas Vim оставил после себя приятные впечатления и я могу рекомендовать его к покупке.
Если возникнут вопросы - постараюсь ответить на них сегодня вечером или в выходные дни.
P.S.: если будете покупать - не забудьте доложить в корзину на GearBest фирменный пульт. В комплект он не входит и отдельно стоит около 5 долларов, но при заказе вместе с микрокомпьютером доступен совершенно бесплатно.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +46 Добавить в избранное Обзор понравился +71 +117Одноплатные 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.
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.
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.
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.
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.
«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.
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.
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.
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.
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.
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.
Исходя из названия, одноплатный компьютер - это компьютер, собранный на одной плате, с полным набором необходимых для полноценного функционирования модулей: процессором, оперативной памятью, видео-процессором, сетевым(и) интерфейсами, системой ввода-вывода и т.д. Такие компьютеры, как правило, имеют очень компактные размеры (с пластиковую карту и даже меньше), низкое энергопотребление, а так же сравнительно невысокую цену. Эта публикация познакомит Вас с некоторыми интересными представителями данного сегмента рынка.
Для чего же нужны одноплатные компьютеры? Первоначальная сфера применения одноплатников - образовательно-демонстрационная: при помощи данных устройств можно изучать информатику, основы электроники, схемотехнику и программирование. Благодаря наличию универсальных портов (GPIO, UART) для работы с любыми другими устройствами, одноплатные компьютеры могут применяться в робототехнике, в системах "умный дом" и в любых проектах, требующих программного управления электроникой. Одноплатные компьютеры с установленной операционной системой на базе ядра Linux возможно использовать в построении сетевых устройств, маршрутизаторов (роутеров), различных серверов.
На сегодняшний день одноплатные компьютеры стали достаточно производительными, что ещё больше расширило возможности их применения - большинство современных моделей, имеющих на борту 1, 2 Gb и более оперативной памяти, 4-х и даже 8-ми ядерные процессоры, достаточно мощные графические и качественные звуковые подсистемы, могут быть использованы как домашние медиа-центры, в системах видеонаблюдения, а так же как энергоэффективные десктопы, мини-компьютеры под управлением операционных систем на основе ядра Linux - Debian, Ubuntu, Fedora, Android и т.д.
Существует большое количество производителей, выпускающих одноплатники с использованием мобильной архитектуры ARM, мы рассмотрим некоторых, наиболее интересных из них:
Один из первых одноплатных компьютеров на мобильной архитектуре ARM, разработан Raspberry Pi Foundation. В последствии получил большую популярность и породил множество аналогов и клонов, как более производительных и дорогих, так и более дешёвых. Выпускается в нескольких комплектациях, от самой дешёвой (Raspberry PI Zero) с одноядерным процессором и 256 Mb оперативной памяти и до топовой (на момент написания статьи - Raspberry Pi 3 Model B) с 4х ядерным процессором Broadcom BCM2837 и 1Gb оперативной памяти. Во всех версиях имеются USB порты (от 1го до 4х, в зависимости от модели), порт GPIO (general purpose input/output, 26-пиновый или 40-пиновый). Есть модели с сетевым интерфейсом Ethernet, есть с Ethernet + Wi-Fi и Bluetooth, и есть модели вовсе без сетевых интерфейсов (Raspberry Pi 1 Model A). Стоимость данных плат варьируется от $10 до $40
Установка операционной системы производится путём развертывания заранее подготовленного образа (скачивается на официальном сайте) на MicroSD карту, которую нужно покупать отдельно. Поддерживаемые операционные системы: Debian, Fedora, Arch Linux, Gentoo, RISC OS, Android, Firefox OS, NetBSD, FreeBSD, Slackware, Tiny Core Linux, Windows 10 IOT.
Фактически это клон Raspberry Pi с улучшенными характеристиками, разработан компанией "Lemaker". построен на аппаратной платформе Allwinner A20 SoC (центральный процессор ARM Cortex-A7 dual core + графический процессор ARM Mali400MP2 dual GPU core) и 1GB DDR3 SDRAM. В отличии от Raspberry Pi имеет порт SATA с отдельным разъёмом питания (поддержка жёстких дисков до 4 ТБ), сетевой интерфейс Ethernet 10/100/1000 Mbps (против 10/100 Mbps у Raspberry Pi), возможна установка отдельного Wi-Fi-модуля (USB WiFi Dongle). Так же имеется коннектор для камеры (Camera Serial Interface) и встроенный ИК-порт. Кроме цифрового видеовыхода HDMI есть LVDS connector для сенсорных дисплеев и композитный видеовыход (AV video).
Версия отличается наличием встроенного WiFi 802.11 b/g/n 2.4GHz, шиной расширения на 40 пин. (вместо 26 у Banana Pi), отсутствием композитного видеовыхода.
Так же существует много модификаций данной платы, например:
Banana Pi M3 (version 1.2)
Доступные для установки операционные системы: Debian, Raspbian, Scratch, Lubuntu, openSUSE, ArchLinux, Bananian Linux, Android, Fedora, Kali Linux. Установка ОС возможна как на TF-карту (MicroSD), так и на внутреннюю eMMC память (для тех моделей, у которых она есть).
Официальный сайт производителя - www.lemaker.org
Ещё один последователь "Малины" от китайской компании Shenzhen Xunlong Software CO, отличается очень демократичной ценой и неплохими характеристиками. Богатый модельный ряд даёт возможность выбрать одноплатник этого производителя под любые технические требования и любой бюджет: Orange Pi Zero, Orange Pi One, Orange Pi Lite, Orange Pi PC (PC2), Orange Pi PC Plus, Orange Pi Plus 2E, Orange Pi Plus (Plus 2), Orange Pi Zero Plus2, Orange Pi 2G-IOT, Orange Pi Win/ Win Plus, Orange Pi Prime, Orange Pi i96.
Рассмотрим некоторые из них:
Один из самых компактных одноплатников: его размеры составляют всего 48 мм × 46 мм при весе в 26г. Такие габариты позволят использовать эту модель в проектах, требующих от всех компонентов минимальных размеров и минимального энергопотребления. При своих скромных габаритах данная модель имеет неплохие характеристики - на нём используется аппаратная платформа AllWinner H2 SoC (центральный процессор Quad-core Cortex-A7 1,2 GHz + графика Mali400MP2 GPU), 256MB/512MB DDR3 SDRAM оперативной памяти, встроенный сетевой контроллер 10/100M Ethernet RJ45 с PoE (Power over Ethernet - технология, позволяющая устройству получать питание из кабеля витой пары), модуль Wi-Fi 802.11 b/g/n, 26 пиновый порт расширения, 13 пиновый функциональный интерфейс (2xUSB 2.0, ИК вход, вход микрофона и видеовыход), а так же USB OTG (с возможностью получения питания).
Цена этого мини-компьютера на Aliexpress - от $7 за версию с 256Mb оперативной памяти и от $9 за 512Mb.
Orange Pi PC 2 - модель построена на базе AllWinner H5 SoC (Четырёхядерный 64-битный Cortex-A53 + восьмиядерная графика Mali450), имеет 1GB DDR3 оперативной памяти, гигабитный Ethernet-порт, CSI вход для подключения видеокамеры, HDMI-выход, на борту присутсвует звуковая подсистема с 3,5 мм аудиоджеком и встроенным микрофоном. Плата имеет поддержку TF card (до 64Gb), NOR flash (2MB), ИК-приемник, 3 USB 2.0 порта, один USB 2.0 OTG порт. Так же имеется 40-ка пиновый порт расширения (совместимый с Raspberry Pi B+), UART, ground.
Модель с 2Gb оперативной памяти и аппаратной платформой AllWinner H3 SoC (четырёхядерный Cortex-A7 1,6 Ghz + Mali400MP2 GPU). Отличается наличием встроенной eMMC флеш-памяти объёмом 16GB, которая имеет большее быстродействие чем TF-карты памяти, а так же наличием интерфейса SATA 2.0 для подключения магнитных жестких дисков (HDD) и твердотельных дисков (SSD) и наличием встроенного Wi-Fi модуля. Остальные характеристики практически повторяют предыдущую модель за исключением наличия 4-ёх портов USB вместо 3-ёх у Orange Pi PC 2.
Данная модель имеет на борту встроенный GSM/GPRS-модуль с поддержкой SIM-карт мобильных операторов, встроенный микрофон и аудиовыход, встроенный модуль Wi-Fi и Bluetooth, вход для аккумуляторных батарей, CSI вход для видеокамеры, а так же выход для подключения LCD. Остальные характеристики достаточно скромны: аппаратная платформа RDA8810 SoC (центральный процессор ARM Cortex-A5 32bit и графический процессор Vivante"s GC860), 256Mb оперативной памяти, один USB 2.0 порт и один USB OTG 2.0 порт, поддержка карт-памяти и встроенные 500Mb SLC Nand Flash.
Такая конфигурация делает возможным построение на её базе различных систем мониторинга и безопасности, с возможностью автономного питания (при использовании аккумулятора).
Операционные системы, доступные для установки: Android, ArchLinux, Armbian, Ubuntu, Lubuntu, Debian, Rasbian, OpenSuse, Fedora, Kali Linux.
Cubieboard - имеет в модельном ряду одни из самых производительных конфигураций на рынке одноплатников. На сегодня выпускаются такие модели: Cubieboard 1, Cubieboard 2, Cubieboard 3 (Сubietruck), Cubieboard 4 (CC-A80), Cubieboard 5 (Сubietruck Plus), CubieAIO-A20.
Самая младшая модель в линейке Cubieboard имеет совсем не такие уж и малые характеристики: аппаратная платформа Allwinner A10 SoC (ARM Cortex A8 @ 1 ГГц процессор, с Mali 400MP GPU и CedarX VPU), 1Gb DDR3 памяти, 4 Гб встроенной NAND Flash, 1x MicroSD слот, 1x SATA порт, HDMI выход, разъем сетевого интерфейса 10/100 Ethernet, 2x USB порта, 1x USB OTG порт, ИК-приёмник, 96-ти контактный порт расширения (I²C, SPI, LVDS, CSI/TS, FM-IN, ADC, CVBS, VGA, SPDIF-OUT, R-TP)
Модель на базе Allwinner A20 с огромным количеством портов расширения: разъём miniPCIE с поддержкой модулей 3G/4G, интерфейс SATA 2.0 с поддержкой mSATA, 6xUSB портов, 1 x OTG порт, 1 x Toslink (SPDIF оптический), 54 пиновый порт расширения включающий UART, LineIN, MicIn, PWM, Low Resolution ADC, SPI, I2C, LCD, GPIO, CCIR656, MIPI_CSI, I2S, сеть 100M/1000M Ethernet RJ45, встроенные 4/8GB TSD/emmc памяти, 1GB DDR3 оперативной памяти, встроенный модуль Wi-fi и Bluetooth 4.0.
Cubieboard 5 (Cubietrack Plus) - топовая модель на момент написания статьи, имеет внушительные характеристики, немалые размеры и цену (как для одноплатных компьютеров). Построена на базе аппаратной платформы AllWinner H8 (восьмиядерный ARM Cortex A7 с максимальной частотой 2.0 Ghz и графикой PowerVR 544), имеет 2Gb DDR3 оперативной памяти, гигабитную сеть, встроенный Wi-Fi модуль, работающий в двух диапазонах (2,4 и 5 Ghz), Bluetooth, встроенные 8Gb eMMC памяти, интерфейс SATA 2.0, традиционный слот для microSD карт, выход HDMI, аналоговый аудио выход 3,5 мм, встроенный микрофон, 2 USB 2.0 порта, 1 USB OTG порт, 70-ти пиновый порт расширения, а так же встроенный аккумулятор RTC (CMOS) на 40 mAh. На плате присутствует распайка для литиевых аккумуляторов - возможно подключение автономного питания. Кстати о питании: для полноценной работы Cubieboard 5 рекомендуется блок питания не меньше 2,5A при 5 вольтах (12,5 Вт). Плата имеет достаточно большие размеры (опять же, как для одноплатных ПК) - 112мм х 82мм и немалую цену - в комплектации со всеми шнурами и кейсом около $90. Данная конфигурация имеет достаточные параметры для использования Cubieboard 5 как обычного десктопа (или мини-компьютера) под управлением Linux.
Официальный сайт одноплатника - cubieboard.org
Odroid - серия одноплатников от южнокорейской компании Hardkernel Co. От предыдущих рассматриваемых моделей отличаются использованием аппаратной платформы Amlogic SoC (для младших моделей) и Samsung Exynos SoC (для старших моделей) вместо более дешёвого Alwinner. На сегодня модельный ряд состоит из: ODROID-C0, ODROID-C1+, ODROID-C2, ODROID-XU4, ODROID-XU4Q.
Рассмотрим некоторые из них:
Младшая модель в линейке, использует Amlogic S805 (четырёхядерный Cortex-A5(ARMv7) 1.5Ghz и графика Mali-450 MP2). На борту 1Gb DDR3 SDRAM оперативной памяти, слот для подключения eMMC памяти, слот для microSD карт, 40 + 7 пиновый порт GPIO, 2 порта USB 2.0, ИК приёмник, зарядка для литиевых аккумуляторов. Плата имеет весьма компактные размеры (65х56 мм) и позиционируется производителем как платформа для создания роботов и дронов (квадрокоптеров).
Платформа этой модели - Amlogic S905 SoC (четырёхядерный ARM Cortex-A53 (ARMv8) 1.5GHz и ARM Mali-450), модель имеет 2Gb DDR3 SDRAM, модуль для подключения eMMC памяти объёмом от 8 до 64 Gb и слот для подключения карт памяти MicroSD (до 128 Gb), 4 порта USB2.0, порт USB2.0 OTG, сеть 10/100/1000Mbps Ethernet, видеовыход HDMI 2.0, аудио вход, разъём для подключения видеокамеры, слот расширения 40pin (GPIO / UART / I2C / ADC) и 7pin port (I2S).
ODROID-XU4 / ODROID-XU4Q
Обе модели построены на базе Samsung Exynos5422 (Cortex-A15 2Ghz и Cortex-A7 восьмиядерный процессор + Mali-T628 MP6), 2Gb LPDDR3 оперативной памяти, модуль подключения чипов памяти eMMC (которая гораздо быстрее чем microSD карты), слот для MicroSD карт памяти, сеть 10/100/1000Mbps Ethernet, HDMI выход, 2 порта USB 3.0 и 1 порт USB 2.0 возможность подключения через USB Serial ATA3 адаптера для HDD или SDD дисков.
В аппаратной платформе Samsung Exynos5422 применена технология ARM big.LITTLE , которая предполагает совмещение на одном ядре нескольких высокопроизводительных процессоров и нескольких энергоэффективных. Данная технология призвана снизить энергозатраты при выполнении операций не требующих всей мощности, путём использования в таких задачах только энергоэффективных ядер, и наоборот, когда системе нужны все ресурсы в работу включаются высокопроизводительные ядра.
Различие у этих двух моделей в системе охлаждения - у XU4 она активная (радиатор + кулер), а у XU4Q пассивная (только радиатор), что, по тестам производителя, ведет к 10% потере мощности при максимальной нагрузке (а следовательно максимальном тепловыделении), зато такая система полностью бесшумна. Впрочем, кулер у модели XU4 работает не всё время, а только при достижении процессором определённого температурного предела.
Купив одноплатный компьютер Вам понадобится также приобрести минимально необходимый набор аксессуаров для его работы: блок питания, microSD карту памяти или модуль памяти eMMC (если у модели нет встроенной памяти) для установки операционной системы, радиатор охлаждения (если он необходим). Данный набор может поставляться как в комплекте с платой, так и отдельно. Об этих и других аксессуарах поговорим далее:
Блоки питания
При покупке отдельно блока питания для одноплатного компьютера следует поинтересоваться у продавца (или производителя) какой мощности он должен быть для стабильной работы платы и всей периферии, подключенной к ней. Для большинства одноплатников подходят блоки питания 5В при 2-2,5А (10-12,5 Вт), но есть модели требующие большей мощности от блока питания (например ODROID XU4 необходимо 5В и 4А - 20 Вт). Так же следует обратить внимание на тип вилки, и просить у продавца евро-вилку, чтобы потом не пришлось покупать переходники с китайского или американского стандарта.
Система охлаждения и корпуса
Если в комплекте поставки отсутствует охлаждение для чипов и памяти, советуем приобрести его сразу, не зависимо от того, какая нагрузка планируется на процессор одноплатника. Подобрать по размеру алюминиевый радиатор пассивного охлаждения на простой липучке не составляет особого труда, а стоит он копейки.
Дополнительные модули, дисплеи
Практически ко всем одноплатником существует возможность подключения дополнительных модулей (плат расширения), которые служат для получения функционала, отсутствующего в базовой комплектации, например:
Рынок одноплатных компьютеров достаточно велик и в данной статье рассмотрена лишь небольшая его часть, с целью познакомить читателя с основными характеристиками и возможностями одноплатников. Кроме описанных в статье производителей, существует и множество других, чьи модели представляют не меньший интерес. Если Вас заинтересовали данные устройства и Вы уже придумали как бы могли их использовать для воплощения своих идей в жизнь, возможно Вы захотите поискать в интернете, для сравнения, и другие модели от других производителей. Вот неполный их список: Arduino, Arndale Board, BeagleBone, Cotton Candy, Cubox, Gumstix, Hawkboard, Hummingboard, IGEPv2, PandaBoard, Parallella, Rascal, Rockchip, Roseapple Pi, Snowball, Stick PC, UDOO, Virt2Real.
Несколько часов назад на сайте Kickstarter завершился сбор средств на выпуск одноплатного компьютера UP Core, который его создатели называют самым маленьким одноплатным компьютером на четырехъядерном x86-совместимом процессоре.
Разработчикам удалось собрать более 50 000 евро, что в пять раз больше намеченной суммы. Минимальный взнос, дающий право на получение UP Core, был равен 69 евро.
В эту сумму оценен компьютер на , работающей на частоте до 1,84 ГГц. В ее состав входит графическое ядро Intel HD 400. Объем оперативной памяти DDR3L-1600 равен 2 ГБ, флэш-памяти eMMC - 16 ГБ. Также доступны варианты с 4 ГБ ОЗУ, 32 или 64 ГБ флэш-памяти.
Оснащение UP Core включает видеовыходы HDMI и eDP, интерфейс MIPI-CSI для подключения камер (2 и 4 линии), USB 3.0 и USB 2.0, Wi-Fi 802.11b/g/n и Bluetooth 4.0 LE. Все компоненты расположены на плате размерами 56,5 х 66 мм.
Предусмотрено расширение дочерними платами, для чего есть 100-контактный разъем. Одна из плат предназначена для высокоскоростных интерфейсов PCIe, Gigabit Ethernet и USB 3.0, а вторая - для RS-232/422/484, I2C, I2S и GPIO. Доступность спецификации разъема расширения позволит желающим создавать собственные платы.
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.
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.
| Модель | VIM2 Max |
| SoC | Amlogic S912 8 ядер ARM Cortex-A53 до 1,5 ГГц GPU ARM Mali-T820MP3 |
| ОЗУ | 3 Гбайт DDR4 |
| Флеш-память | 64 Гбайт (eMMC) |
| USB | 2 x USB A 2.0, 1 x USB Type-C (2.0, OTG) |
| Поддержка карт памяти | microSD |
| Сетевые интерфейсы | Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac, 2,4 ГГц и 5 ГГц, MIMO 2x2 Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с) |
| Bluetooth | Bluetooth v4.2 |
| Видеовыходы | HDMI 2.0a (до 3840x2160@60 Гц) |
| Аудиовыходы | HDMI |
| GPIO | 40 контактов |
| Пульт | Двухканальный ИК-приёмник (ИК-пульт поставляется отдельно) |
| Питание | 5 В / 2 А (USB Type-C или через коннектор VIN) |
Компьютер поставляется в маленькой картонной коробке.
Внутри только компьютер или кабель USB A <> USB Type-C в нейлоновой оплётке.
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.
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.
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.
