Technologijų pasaulyje, kuris ir toliau tobulėja prie vis galingesnių ir sudėtingesnių sprendimų, aparatinės įrangos ir nemokamos programinės įrangos entuziastų susidomėjimą patraukė radikaliai kitoks pasiūlymas. Tai mažas kompiuteris, galintis paleisti Linux distribuciją, naudodamas tik tris 8 kontaktų kapsuliuotus lustus, vadinamus 8pinLinux.
Šis projektas, kurį sukūrė inžinierius Dimity Grinberg, pasiekė tai, kas atrodė beveik neįmanoma: paleisti visą operacinę sistemą, tokią kaip Linux, lentoje, kuri lengvai telpa delne. Pats nuostabiausias dalykas yra tai, kad jis tai pasiekia nesinaudodamas tipinėmis platformomis, tokiomis kaip Raspberry Pi ar Arduino, o pasikliaudamas daug mažesne ir labiau specializuota konfigūracija.
Kas tiksliai yra 8pinLinux?
El proyecto 8pinLinux Jis gimė kaip techninis demonstravimas, kaip toli gali nueiti kompiuterijos efektyvumas, jei bus pasiektas kraštutinumas. Užuot lažinęsis dėl pažangiausių procesorių ar itin sparčios atminties, Grinbergo požiūris buvo maksimaliai padidinti našumą su minimalia nauda ir taip galite pamatyti, kaip ši koncepcija susijusi su kitomis mini kompiuteris rinkoje
Šis mikrokompiuteris yra pastatytas ant a Spausdintinė plokštė (PCB) specialiai sukurtas laikyti tik tris pagrindinius lustus, supakuotus į 8 kontaktų SOIC (Small Outline Integrated Circuit) pakuotę. Šie elementai, nepaisant akivaizdžių apribojimų, sugeba dirbti kartu, kad būtų sukurta funkcinė Linux operacinė bazė.
Komponentai, dėl kurių šis žygdarbis įmanomas
Trys naudojami lustai padengti pagrindines funkcijas bet kurioje kompiuterinėje sistemoje, nors šiuo atveju jie tai daro pagal principą išteklių maksimizavimas mažoje erdvėje, siekiant parodyti, kad Linux gali būti paleista ir be įprastos aparatinės įrangos.
- STM32G0 su ARM Cortex-M0+ architektūra: Šis mikrovaldiklis veikia kaip pagrindinis sistemos procesorius. Nors tai yra labai ribotas lustas, palyginti su šiuolaikiniais procesoriais, dėl supaprastintos ARM architektūros jis siūlo pakankamai pagrindinių funkcijų.
- 8 MB PSRAM atmintis: Ši atmintis veikia kaip sistemos RAM. Tai yra esminis bet kurios operacinės sistemos elementas ir, nors pagal dabartinius standartus jo talpa yra labai maža, ji leidžia Linux veikti su tam tikrais apribojimais.
- USB lustas PL2303GL: Jis yra atsakingas už ryšį ir maitinimą. Jis siūlo reguliuojamą 3.3 V išvestį su 100 mA srove, o tai yra daugiau nei pakankamai tokiai uždarai sistemai.
Be šių trijų pagrindinių elementų, mini plokštėje yra a „microSD“ kortelės lizdas, kuri veikia kaip papildoma saugojimo sistema. Ji saugo operacinę sistemą (šiuo atveju „Debian“) kartu su laikinais duomenimis. Nors skaitymo ir rašymo greitis nėra pats geriausias, sistema vis tiek paleidžiama ir veikia, o tai yra didelis pasiekimas. Tai įdomu lyginant 8pinLinux su kitomis mikro kompiuterio parinktimis.
Veikimo magija: MIPS emuliacija ir ekstremalus 8pinLinux optimizavimas
Projekte labiausiai žavi ne tik miniatiūrizavimas, bet ir tai, kaip jis buvo pasiektas. kad Linux veikia tokioje ribotoje aplinkoje. Norėdamas tai pasiekti, Grinbergas griebėsi a MIPS architektūros emuliatorius, įrankis, leidžiantis išversti ir vykdyti tai platformai skirtas instrukcijas lusto ARM procesoriuje.
Šios emuliacijos dėka galima paleisti versiją debian, kuris, nors ir kenčia nuo greičio problemų (paleidimas ypač lėtas, o sąsaja gana paprasta), yra visiškai funkcionalus. Tai dar kartą parodo itin didelį „Linux“ branduolio pritaikomumą, galintį veikti praktiškai bet kurioje aparatinėje įrangoje, jei atliekami būtini pakeitimai.
Bendrų autobusų integravimas: techninis iššūkis
Vienas iš pagrindinių iššūkių plėtros metu buvo dalijimasis duomenų magistralėmis tarp SD kortelės ir USB jungties sistemos. Abiem komponentams reikalingas SPI (Serial Peripheral Interface) ryšys, kuris gali sukelti trikdžius.
Šiam konfliktui išspręsti Grinbergas įgyvendino a specializuotas SPI srauto filtras leidžia atskirti aukšto ir žemo dažnio signalus. Ši technika, neįprasta tokio tipo surinkimui, leido abiem elementams veikti vienu metu, nepakenkiant sistemos stabilumui.
Palyginimas su kitais mikrokompiuteriais su 8pinLinux
Norint įtraukti šio projekto mastą į kontekstą, gali būti naudinga palyginti jį su kitais gerai žinomais įrenginiais, tokiais kaip Raspberry Pi. Pastarojo matmenys yra apie 85 mm x 56 mm, o PCB 8pinLinux Jis yra apie 30 mm x 30 mm, tai yra, jis yra maždaug 20 kartų mažesnis. Dėl dydžio skirtumo jis yra įdomus įrenginys, palyginti su kitais mini kompiuteriais.
Ir nors funkcijos net iš tolo nepalyginamos, 8pinLinux vertė slypi jo gebėjime tarnauti kaip bandymų poligonas būsimiems tyrimams tokiose srityse kaip įterptosios sistemos, daiktų internetas ar technologinis švietimas. Puikus pasirinkimas pradedantiesiems programuoti ir skaičiuoti.
Ar jis turi praktinį pritaikymą, ar tai tik eksperimentas?
Šis mikrokompiuteris nėra skirtas pakeisti tradicinius asmeninius kompiuterius ar SBC (vienos plokštės kompiuterius), tokius kaip Raspberry Pi ar Banana Pi. Tai daugiau koncepcijos įrodymas, parodantis laisvos programinės įrangos galimybes, kai ji taikoma kūrybiškai ir su techninėmis žiniomis. Šį naujovišką požiūrį galima palyginti su kitais įrenginiais, tokiais kaip Acer Revo One.
Vertė yra parodyti, kad įmanoma sumažinti aparatinę įrangą neprarandant pagrindinių funkcijų. Dėl šių savybių jis yra potencialus kandidatas į programas, kuriose kaina, dydis ir energijos suvartojimas yra labai svarbūs, pavyzdžiui:
- Nebrangūs prietaisai technologijų ugdymui.
- Labai specifiniai pramoninės automatikos projektai.
- Įterptosios sistemos daiktų interneto srityje.
- Bandymų laboratorijos elektroninės inžinerijos ar informatikos studentams.
Linux kaip prisitaikymo ir tvarumo simbolis
Linux branduolys dar kartą įrodė savo neprilygstamas universalumas. Galintis paleisti viską nuo galingų įmonės serverių iki šio mažyčio trijų lustų įrenginio, jis tapo viena iš labiausiai pritaikomų operacinių sistemų istorijoje. Tiems, kurie ieško alternatyvų nemokamos programinės įrangos pasaulyje, tai yra įdomi galimybė.
Tokio tipo projektai sustiprina jų naudingumą ne tik dėl savo veiklos rezultatų, bet ir dėl jų tvarus, prieinamas ir edukacinis požiūris. Tokiomis aplinkybėmis, kai daugėja elektroninių atliekų, o įrenginiai sparčiai pasensta, tokios iniciatyvos kaip 8pinLinux atveria kelią sąmoningesniam ir efektyvesniam skaičiavimui.
Grinbergo vadovaujamas eksperimentas parodo, kaip naujovėms ne visada reikia didelių biudžetų ar pažangiausių technologijų. Priešingai, techninis išradingumas ir gilus supratimas programinė įranga gali pasiekti tikrai trikdančių rezultatų.
Dėl savo nedidelio dydžio šis mini kompiuteris aiškiai parodo, kad ateities kompiuterija taip pat gali būti kompaktiška, efektyvi ir, svarbiausia, įperkama. Pasidalykite informacija, kad kiti vartotojai žinotų apie šį 8pinLinux mikrokompiuterį.