Apa itu Komputer Papan Tunggal dan mana yang tepat untuk saya?

Beberapa dekade terakhir telah melihat lanskap elektronik hobi diubah oleh generasi baru komputer papan tunggal. Perangkat ini, seperti yang mungkin Anda bayangkan, adalah seluruh komputer yang dibangun ke dalam satu papan sirkuit. Tidak seperti komputer desktop modern, SBC tidak memerlukan memori atau penyimpanan tambahan untuk melakukan booting. Anda tidak perlu memasang kabel daya melalui casing yang penuh sesak, juga tidak mengharuskan Anda memasang RAM, memasang jutaan kipas casing, atau menekan globul senyawa termal seukuran kacang polong di bawah heatsink. Perbedaan dalam konstruksi ini mencerminkan perbedaan tujuan. Sebuah komputer papan tunggal tidak dapat melakukan banyak hal yang dilakukan oleh PC berkinerja tinggi modern. Tapi kemudian, itu tidak mencoba. Sebaliknya, SBC melayani dalam berbagai aplikasi pendidikan, komersial dan industri. Anda akan menemukannya di ATM, mesin slot virtual, jukebox, checkout otomatis, dan hampir di mana saja. Tetapi perangkat yang kami minati menarik bagi calon insinyur dan pekerja paruh waktu. Dalam artikel ini, kita akan memeriksa lima komputer papan tunggal yang patut diperhatikan. Apa perbedaan antara SBC dan MCU? Sebelum melanjutkan, mari kita buat perbedaan penting antara SBC dan MCU. MCU, atau Unit Mikrokontroler, adalah bentuk sistem tertanam yang menggabungkan seluruh komputer ke dalam satu chip. Di bawah kap adalah prosesor, memori, penyimpanan, dan pin input dan output yang dapat diprogram. Mikrokontroler tidak kuat, juga tidak mudah diprogram ulang. Tapi kemudian, mereka tidak perlu; mereka dapat diproduksi dalam skala besar untuk apa-apa, dan dapat melakukan berbagai tugas yang komputer lengkap tidak akan cocok. Ambil mikrokontroler di remote control televisi Anda. Tanpa sistem operasi untuk menghambatnya, atau program untuk dijalankan, ia akan tidak aktif selama berhari-hari atau berminggu-minggu, hampir tidak menggunakan daya. Yaitu, sampai Anda menekan tombol, menghasilkan sinyal di salah satu pin penghubungnya dan dengan demikian menyebabkannya segera melepaskan sinyal yang sesuai. Mikrokontroler dapat ditemukan di berbagai komputer tertanam, yang dapat ditemukan di mana-mana mulai dari komputer industri hingga perangkat tepi IOT terbaru di rumah. Dengan ketentuan itu, mari pertimbangkan yang paling terkenal dari semua SBC, Raspberry yang ada di mana-mana Pi.Raspberry Pi Ada alasan bagus mengapa Anda mungkin pernah mendengar tentang Raspberry Pi. Generasi berturut-turut dari komputer papan tunggal ini telah terjual lebih dari sembilan belas juta unit di seluruh dunia. Itu adalah karya Raspberry Pi Foundation, yang mengambil inspirasi dari komputer BBC Micro, setelah model berikutnya dari Raspberry Pi dinamai. SBC ini dipahami sebagai alat pendidikan, dan pada prinsipnya masih dipasarkan ke ruang kelas calon pembuat kode. Tetapi aplikasinya jauh melampaui itu. Setelah dirilis, itu menarik perhatian komunitas elektronik dunia, menikmati kesuksesan besar, dan melahirkan pasukan kecil peniru (yang karyanya akan kita lihat nanti). Pertama, mari kita lihat spesifikasi model terbaru, model terbaru. Raspberry Pi 3 Model B+:CPU - Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) SoC 64-bit @ 1.4GHzMemori - 1GB LPDDR2Konektivitas - 2.4GHz dan 5GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac LAN nirkabel;Bluetooth 4.2;BLEGigabit Ethernet melalui USB 2.0 (throughput maksimum 300 Mbps)Pinout - 40-pin GPIO headerPort - Port HDMI4 USB 2.0 ukuran penuhPort kamera CSIPort tampilan DSIPort video kompositOutput stereo 4-polePort Micro SDOS - RaspbianPower - Input daya V/2.5A DCSekitar $35, Raspberry Pi 3 Model B mewakili nilai yang tak terbantahkan, dan pilihan yang jelas bagi mereka yang mencari komputer papan tunggal di bawah $50. Untuk uang Anda, Anda akan mendapatkan prosesor 1.2 Ghz quad-core ARM cortex a53, yang kinerjanya mengerdilkan generasi sebelumnya. Upgrade lebih lanjut datang dalam bentuk built-in 802.11n Wi-Fi dan Bluetooth, mengatasi dua keluhan yang paling sering diratakan pada pendahulunya. Komputer papan tunggal ini juga mengeluarkan video hd, meskipun tidak memiliki kekuatan yang diperlukan untuk merender dengan andal dalam 4k. Tantangan pertama Anda adalah menginstal OS default, Raspbian, ke kartu micro-sd, dan kemudian mem-bootnya. Berkat dokumentasi yang komprehensif (dan, yang lebih penting, dapat dipahami), ini cukup mudah. Tetapi yang lebih instruktif adalah kumpulan besar pengetahuan yang dibuat pengguna dari mana Anda dapat menggambar ketika Anda baru memulai dengan Raspberry Pi. Mengalami masalah dengan Raspberry Pi Anda, dan kemungkinan besar seseorang di luar sana akan mengalami masalah yang sama dan memposting solusinya secara online. Dan jika belum, peleton ahli yang sering mengunjungi forum Raspberry Pi akan dengan senang hati memberikan perhatiannya kepada Anda. Jika Anda ingin sedikit inspirasi, Anda dapat melihat kumpulan proyek Raspberry Pi kami dari seluruh web. Ada beberapa rasa Pi yang berbeda untuk dipilih. Bagi banyak orang, Raspberry Pi Zero yang dilucuti mungkin adalah yang dibutuhkan. Pi Zero adalah satu-satunya komputer papan tunggal seharga $ 5 yang tersedia, dan dengan demikian membuat titik masuk yang sangat baik ke dunia SBC. Tentu saja, karena sangat murah, Raspberry Pi hadir dengan keterbatasan teknisnya. Karena port ethernet dan USB ditenagai oleh bus yang sama, ini bukan pilihan terbaik untuk perutean berkecepatan tinggi. Masalah lain berasal dari memori yang terbatas: hanya ada 1GB, dan itu dari jenis DDR2 yang sudah ketinggalan zaman (berlawanan dengan sdram DDR3 yang ditemukan di papan yang lebih baru). Selain itu, Wi-Fi dibatasi sekitar 2.5mb/s – yang merupakan berita buruk jika Anda ingin melakukan streaming koleksi Blu-ray Anda (atau bahkan konten YouTube beresolusi rendah). Dengan demikian, sulit untuk mengabaikannya. Raspberry Pi sebagai titik masuk ke dunia komputer papan tunggal. Ini membawa pemrograman ke massa, dan memungkinkan penciptaan segala macam perangkat aneh dan indah. Ambil Raspberry Pi 3 B+ dan Anda akan mendapatkan ketenangan pikiran karena mengetahui bahwa itu akan tetap diproduksi hingga Januari 2023, setidaknya. Namun, pada saat itu, petualangan Anda di SBC mungkin telah membawa Anda ke perangkat lain yang lebih khusus. Mari kita lihat cara menambahkan Raspberry Pi ke sirkuit Circuito.io Anda. Ini sangat mudah; cukup cari Raspberry Pi di daftar komponen di sebelah kiri antarmuka, dan seret Pi dari sana ke sirkuit Anda. Atau, Anda dapat mengklik perangkat untuk menampilkan deskripsi yang relevan, lalu tekan tombol merah 'swap' di sudut kiri bawah jendela. Raspberry Pi akan secara otomatis membentuk hub sirkuit Anda, menggantikan Arduino default sambil mempertahankan koneksi apa pun yang Anda buat ke header GPIO.BeagleBone BlackKeberhasilan besar Raspberry Pi mendorong serbuan pengembang yang ingin meluncurkan SBC mereka sendiri yang terjangkau. Di antara mereka adalah raksasa semikonduktor Texas Instruments, yang komputer papan tunggal BeagleBoardnya telah diproduksi sejak 2008. Produk ini berkembang menjadi salah satu alternatif Raspberry Pi yang paling populer: platform berbiaya rendah yang didukung komunitas yang disebut BeagleBone, yang kemudian menjadi BeagleBone Black pada tahun 2013. Tujuan dari papan ini adalah untuk menyediakan platform untuk kreasi baru Perangkat System-on-Chip. Saat diluncurkan, itu adalah kecocokan teknis untuk Pi, tetapi peningkatan berikutnya ke Pi telah membuat Hitam tampak sedikit di sisi yang kurang bertenaga:CPU - AM335x 1GHz ARM® Cortex-A8GPU - PowerVR SGX530Memory - 512MB DDR3Storage - 4GB 8-bit eMMC flashKonektivitas - Klien USB+hostEthernetHDMIPinout - header 2x 46 pinPort - port micro HDMI1 USB 2.0 Port Micro SDOS - AngstromPower - Input daya 5V/2.5A DC Kekuatan terbesar BeagleBone Black adalah, tidak seperti Raspberry Pi, ia menawarkan 8- bit flash, dari mana ia dapat mem-boot Linux secara langsung dalam waktu sepuluh detik. Jadi, Anda dapat mengeluarkan kartu SD sampai Anda perlu memperbarui kernel, yang membuat memulai proses yang relatif tidak menyakitkan. Sementara papan dikembangkan dengan mempertimbangkan Angstrom, ia akan bermain dengan baik dengan Ubuntu, Debian dan sejumlah kernel yang lebih eksotis. Tapi kekuatan nyata BeagleBone terletak pada pilihan konektivitas yang luas. Dengan dua header 46-pin yang tumbuh dari atas, Anda akan memiliki 92 titik koneksi untuk dipilih. Di antaranya adalah lebih banyak bus I2C, CAN dan SPI daripada yang dibutuhkan sebagian besar pengguna, bersama dengan banyak timer, output PWM, input analog, dan pin GPIO. Sama seperti Arduino yang menaklukkan segalanya, Beaglebone dapat diperluas melalui modul yang dapat ditumpuk, yang tempelkan ke kedua set pin. Mereka dikenal sebagai 'jubah', dan benar-benar memenuhi syarat sebagai papan anak perempuan. Dengan bantuan mereka, Beaglebone dapat ditambah dengan segala macam perangkat – mulai dari layar LCD hingga paket baterai hingga antarmuka audio, dan tanpa kerumitan papan tempat memotong roti dan kabel tambahan yang memuntahkan seluruh ruang kerja Anda. Salah satu kelemahan signifikan BeagleBone Black adalah yang menawarkan hanya satu port USB. Akibatnya, Anda harus memasang hub USB untuk menghubungkan mouse dan keyboard. Jika Anda memiliki satu tergeletak di sekitar, maka Anda baik-baik saja. Jika tidak, Anda harus memperhitungkan biaya tambahan dan kekacauan. Pada usia lima tahun, kinerja BeagleBone mulai tertinggal dari para pesaingnya. Komponennya tidak mungkin tersanjung dengan perbandingan langsung, katakanlah, Raspberry Pi terbaru. Namun daya tarik Beaglebone terletak pada kemampuan beradaptasi dan konektivitasnya yang sederhana, daripada kekuatan komputasinya yang mentah. Sebagai salah satu alternatif raspberry pi terkemuka, ini memainkan peran dalam lokakarya di seluruh dunia – dan mungkin cocok dengan Anda juga.Nvidia Jetson TX2Jika Anda sedikit tertarik pada game (dan game PC pada khususnya), maka Anda pasti pernah mendengar tentang Nvidia. Perusahaan ini terkenal dengan perangkat keras pendorong pikselnya. Tetapi tenaga komputasi yang sama yang memungkinkan gaya rambut Lara Croft untuk secara realistis jatuh di angin Himalaya juga dapat mendorong sistem pembelajaran mesin yang canggih, jenis yang ingin didorong oleh platform Jetson. Dengan harga $ 599, kit pengembang Jetson TX2 dihargai jauh di luar jangkauan penghobi atau siswa sekolah menengah. Itu karena tidak ditujukan pada pasar tersebut; ini adalah alat teknik yang sangat mewah, dibuat untuk mengantarkan masa depan yang didukung AI. Tugas seperti itu menjamin daftar spesifikasi yang mengesankan. Dan itu membuktikan:CPU - Dual-core Denver 2 + Quad-core A57 ARMGPU - NVIDIA Pascal, 256 NVIDIA CUDA CoresMemory - 8 GB 128-Bit LPDDR4Storage - 32 GB eMMC, SDIO, SATAKonektivitas - Hingga 6 Kamera 2-laneVideo 4k encoderWi-FiBluetoothGigabit EthernetPengontrol CANPinout - Header GPIO 40-pin dan 30-pinPort - HDMIMicro-USB 2.0USB 3.0Port Micro SDRJ-45 EthernetPembaca kartu SDTerminal antena Konektor PCI 4-jalur Konektor 20-pin JTAGSATA Konektor Data dan DayaKonektor UARTKonektor ekspansi kamera, sudah diinstal dengan a Kamera 5MPOS - LinuxPower - Input daya DC 5V/2.5A Di dalam setiap kit Anda akan mendapatkan modul Jetson, serta papan pembawa referensi, kabel, dan catu daya, dan sedikit perangkat lunak pra-instal untuk membantu Anda memulai. TX2 menggunakan mikro-arsitektur 'Pascal' yang sama yang ditemukan di kartu grafis 10-seri perusahaan; dalam hal daya komputasi mentah, ini membuat perangkat lain dalam daftar ini tersingkir. Konektivitas Jetson juga mengesankan. Modul terhubung ke papan pembawa melalui konektor 400-pin. Di atas papan adalah pelat aluminium yang terhubung ke heatsink dan kipas yang meyakinkan. Encoder dan decoder internal dapat menyulap video 4k pada enam puluh frame tanpa kesulitan, dan Anda akan memiliki jenis opsi konektivitas yang Anda harapkan dapat ditemukan di motherboard PC desktop, termasuk SATA dan PCIe. Dalam hal konsumsi daya, TX2 secara kasar setara dengan pendahulunya yang ditenagai Maxwell, TX1 – kecuali saat idle, di mana ia menarik jauh ke depan. Anda akan dapat beralih antara 1.8 atau 3.3 volt untuk pin yang diberikan pada header GPIO 40-pin, dan Anda dapat merutekan bus CAN melalui yang 30-pin. Dan seterusnya. Setelah Anda selesai membuat prototipe, Anda akan dapat membeli modul seharga $399 (asalkan Anda bersedia membeli lebih dari seribu unit). Titik harga ini telah mencegah Nvidia mengembangkan komunitas ramai yang dinikmati oleh perangkat yang lebih murah seperti Raspberry Pi. Ada ribuan, bukan jutaan, pengguna, dan dengan demikian Anda akan memerlukan beberapa pengalaman pemrograman yang cukup sebelum mengambil lompatan. Jika Anda belajar untuk gelar master di bidang teknik dan ingin membuat prototipe drone pergudangan baru, atau Anda akan suka membantu orang buta berjalan tanpa bantuan di seberang jalan, maka Jetson patut Anda perhatikan. Namun, bagi sebagian besar penghobi, Raspberry Pi yang menjalankan Linux tidak dapat melakukannya. UDOO Quad Seri SBC UDOO menawarkan fleksibilitas Raspberry Pi di samping konektivitas Arduino. Dengan demikian, keberadaan komersialnya dimulai dengan kesuksesan crowdfunding yang spektakuler. Ini menembus target $27,000 dalam beberapa hari dalam perjalanan ke total $641,614 yang menggiurkan.Di antara jajaran perangkat UDOO terbaru adalah UDOO Quad:CPU - NXP® i.MX 6 ARM Cortex-A9 CPU Quad core 1GHzAtmel SAM3X8E ARM Cortex-M3GPU - Grafis TerintegrasiMemori - 1 GB DDR3Penyimpanan - SATA, Micro-SDKonektivitas - Gigabit EthernetWi-FiPinout - 76 tersedia sepenuhnya GPIO, kompatibel dengan Arduino, R3 1.0 pinoutPort - Micro USB + USB OTGRJ45Sata (hanya versi Quad)Keluaran audio dan input jack mic 3.5mmOS - UDOOBuntuPower - input daya 12V DCPerangkat ini memiliki fitur CPU Atmel yang sama dengan yang ditemukan pada Arduino Due, di samping prosesor ARM quad-core dengan clock 1Ghz. Bersama-sama, kedua CPU menyediakan fungsionalitas Arduino dan Raspberry Pi pada satu papan. Jika Anda adalah pemilik keduanya dan ingin keduanya berbicara satu sama lain, maka UDOO layak untuk dipertimbangkan. Kenyamanan inilah yang benar-benar membenarkan harga yang diminta sebesar $135. Lagi pula, siapa yang ingin menghabiskan waktu berjam-jam untuk menghubungkan kedua perangkat ketika seseorang telah melakukan pekerjaan atas nama Anda? Jika Anda mencari sesuatu untuk menggantikan PC desktop Anda, maka X86 ULTRA layak untuk dipertimbangkan. Prosesor quad-core x86 64-bit dan RAM 8GB memberinya kekuatan untuk berfungsi sebagai hub media, dan dilengkapi dengan koneksi ethernet dan USB yang cukup.. Anda juga akan mendapatkan beberapa gadget tambahan yang terpasang di sisi papan Arduino, termasuk giroskop dan akselerometer enam sumbu. Perangkat UDOO mampu menjalankan berbagai kernel Linux, termasuk versi Ubuntu yang dibuat khusus. imajinatif, sebagai UDOOBuntu. Sistem operasi khusus ini adalah hasil kolaborasi ekstensif dengan komunitas UDOO, dan dimaksudkan sebagai sarana untuk menghilangkan desktop sepenuhnya dari gambar. Ini merampingkan segalanya untuk meningkatkan waktu boot, penanganan memori, dan dukungan untuk berbagai periferal, termasuk hard drive eksternal. Quad hanyalah salah satu dari lebih dari setengah lusin edisi UDOO yang berbeda, mulai dari dual-core $50 ' Modal Neo Basic' hingga Pentium quad-core yang menggerakkan 'UDOO x267 Ultra' seharga $86. Media bahagia Anda mungkin terletak di suatu tempat di antara dua ekstrem tersebut. UDOO bermain bagus dengan perisai Arduino 3.3v, dan, dengan bantuan beberapa resistor, dengan resistor 5v juga. Rentang ini menikmati pengikut yang aktif, meskipun relatif kecil, dan banyak pengetahuan yang berlaku untuk perangkat induknya dapat dibawa ke UDOO. Seperti yang telah kita bahas di halaman ini, Arduino dan Raspberry Pi adalah perangkat yang sangat berbeda. Jika Anda sudah terbiasa dengan keduanya, dan Anda ingin menyatukannya ke dalam proyek yang sama, maka SBC ini pasti akan menjadi salah satu alternatif raspberry pi yang paling menarik.Odroid XU4Akhirnya, kami memiliki Odroid XU4, karya sebuah perusahaan perangkat keras Korea Selatan bernama Hard Kernel. Namanya berasal dari kata 'terbuka' dan 'Android', meskipun faktanya perangkat keras Odroid tidak sepenuhnya open-source. Versi pertama dirilis pada tahun 2009, dan generasi baru telah datang secara teratur sejak itu. XU4 dikirimkan pada tahun 2015, dengan sejumlah peningkatan perangkat keras dan kompatibilitas mundur penuh.CPU - Samsung Exynos5422 Cortex™-A15 2Ghz dan Cortex™-A7 CPU octa coreGPU - Mali-T628 MP6Memory - 2GB LPDDR3Storage - eMMC5.0 HS400 atau MicroSDConnectivity - Gigabit EthernetWi-FiUSB 3.0Pinout - 76 tersedia sepenuhnya GPIOR3 1.0 pinoutPort yang kompatibel dengan Arduino - 2x host USB 3.0x host USB 1RJ2.0Sata (hanya versi Quad)Audio out dan mic input jack 45mmOS - LinuxPower - Input daya DC 3.5V/5AHanya dengan $4 , Odroid menawarkan kinerja yang jauh melampaui papan tinker yang lebih murah. Di bawah kap adalah delapan core clock antara 1.4 dan 2 Ghz. Akibatnya, itu membuat mini-PC yang dapat diservis; kompilasi kode dengan kecepatan kilat, dan, menjelajahi desktop, Anda mungkin lupa bahwa Anda menggunakan komputer papan tunggal. Odroid juga menawarkan serangkaian opsi konektivitas yang mengesankan. Ini memenuhi permintaan lama untuk port ethernet gigabit pada SBC, dan dilengkapi dengan sepasang port USB 3.0. Dengan demikian, ini bagus untuk situasi di mana Anda perlu mengirim dan menerima banyak data dalam waktu singkat. Ketika datang ke boot, Anda akan memiliki dua opsi untuk dipilih: kartu MicroSD atau modul eMMC. Anda dapat memilih di antara keduanya melalui sakelar di bagian bawah SBC. Akhirnya, Anda akan menemukan catu daya yang dilemparkan ke dalam kotak di samping papan. Bahkan ada saklar daya built-in, memungkinkan Anda untuk menghidupkan dan mematikannya tanpa mencabut kabel atau memutus pasokan dinding. Delapan inti tersebut memerlukan sedikit pendinginan. Hal pertama yang akan Anda perhatikan saat mengeluarkan perangkat dari tas antistatisnya adalah ada unit pendingin dan kipas yang dibaut ke depan. Jika Anda tidak tahan dengan kebisingan, maka ini dapat dengan mudah ditukar dengan heatsink pasif – meskipun jauh lebih tinggi. Selain itu, karena delapan inti memiliki clock yang berbeda, beberapa penyesuaian mungkin diperlukan untuk mengoptimalkan sistem untuk tujuan Anda. Tidak ada Wi-Fi atau Bluetooth bawaan, sehingga mereka yang mencari LAN nirkabel harus memasang perangkat periferal. Dengan pengecualian kecil ini, sulit untuk menyalahkan XU4 untuk penggemar SBC yang lebih maju. Jadi apa komputer papan tunggal terbaik? Jika ada satu kesimpulan yang dapat ditarik dari daftar ini adalah bahwa pasar SBC bervariasi dan ramai. Kami dapat menyebutkan produk lain yang layak seperti Asus Tinker Board, GA-SBCAP3350 bertenaga Apollo-Lake dari Gigabyte. Tidak ada satu pun SBC 'terbaik'; masing-masing memenuhi ceruk yang berbeda. Oleh karena itu, perbandingan langsung di antara mereka hampir selalu salah arah. Odroid mungkin jauh melampaui Raspberry Pi dalam hal kekuatan, tetapi karena harganya dua kali lipat, keduanya hampir tidak dapat digambarkan sebagai pesaing. Sebelum membeli, pertimbangkan anggaran dan persyaratan Anda. Jika Anda ingin memantau kadar air tanah di kebun Anda, dan menghubungkan data yang dihasilkan ke sistem penyiram, maka konektivitas BeagleBone mungkin menggoda. Jika Anda memiliki uang untuk dibakar dan Anda ingin melakukan sesuatu yang benar-benar revolusioner di bidang robotika, maka Jetson pasti akan menarik. Namun, sebagian besar orang yang membaca ringkasan ini adalah pendatang baru yang tidak yakin apa yang mereka cari. Jika itu Anda, maka kami merekomendasikan Raspberry Pi. Bukan hanya karena terjangkau, tetapi karena menikmati dukungan terluas. Anda pasti akan menghadapi kesulitan selama perampokan pertama Anda ke dunia SBC (itu bagian dari kegembiraan menggunakannya), dan memiliki keahlian itu akan membuat Anda frustrasi selama berjam-jam. Kemudian, setelah Anda sedikit lebih yakin dengan diri sendiri dan apa yang ingin Anda capai, Anda dapat beralih ke salah satu alternatif pi yang lebih khusus.

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan