Небольшой обзор Raspbery Pi

Raspberry pi - небольшой обзор

Итак, по почте наконец пришла заветная коробочка с вот таким вот содержимым:

В коробочке - собственно Raspberry pi - это одноплатный компьютер. Основное его отличие от "обычного" - собственно в форм-факторе - тут все элементы компьютера уже напаяны на плату, и не могут быть заменены. Для достижения такой компактности тут использована SoC - system on chip - микросхема, содержащая в себе графический адаптер, центральный процессор, контроллер памяти и контроллеры периферии. Интересно, что сама память напаяна сверху процессора, т.е. одна микросхема напаяна на другую. Это сильно упрощает плату, ведь теперь не нужно разводить дорожки от процессора до памяти, да и места на плате нужно в два раза меньше, однако плата за это - больший нагрев основной микросхемы. Дело даже не в том, что память сама по себе выделяет какое-то количество тепла - микросхема памяти оказывается между основным процессором и поверхностью теплосъёма, что ухудшает теплопередачу. Забегая вперёд, скажу, что для того, чтобы ситуацию с теплопередачей немного поправить - я поставил на эту сборку маленький радиатор, и температура при полной загрузке ЦП в разгоне до 1 ГГц не превышает 52..53 градуса. Довольно неплохо!

Характеристики устройства выдающимися не назовёшь - одноядерный процессор с архитектурой ARM v6 (производства Broadcom), штатно работающий на 700 МГц, но вполне разгоняемый до 1 ГГц, на нём напаян чип памяти производства Samsung ёмкостью 256 Мб, есть графическое ядро, по заверениям производителя способное воспроизводить HD-видео с аппаратным  ускорением и вполне себе гонять Quake 3. Из периферии есть  два порта USB, один Ethernet 10/100 Мбит, HDMI-выход с поддержкой передачи аудио через HDMI, композитный видеовыход и аудиоразъём 3.5. Питание это всё дело получает через разъём Micro-USB, линии данных которого никуда не подключены. На этом разъёме стоит полимерный предохранитель с током удержания 700 мА, что накладывает ограничения на подключаемую к USB периферию - производитель рекомендует подключать напрямую только самые простые вещи, потребляющие не более 100 мА на порт. Подключить же клавиатуры с подсветкой, мощные WiFi-адаптеры и прочие приятности типа мобильных жёстких дисков можно только через внешний USB-хаб с питанием.

Так же из периферии есть очень интересный разъём, представляющий из себя просто набор пинов (в правом нижнем углу на фото). На эти пины выведены UART (грубо говоря, COM-порт), I2C, I2S, и GPIO - это даёт возможность подключать напрямую к RasPi и микроконтроллеры, обмениваясь данными через UART, и разнообразные датчики с I2C интерфейсом, и просто твёрдотельные реле, которые будут управлять какой-нибудь силовой нагрузкой 220В, получая сигналы с RasPi через GPIO.

Для постоянного хранения данных применяется SD-карта, постоянное хранилище на самой плате отсутствует. С одной стороны - это минус, без SD-карты оно не будет грузится совсем, да и скорость карты оставляет желать лучшего, с другой - есть два жирных плюса: во-первых, при износе карты её можно заменить, чего не сделаешь с напаяной на плату FLASH-микросхемой, и все настройки хранятся на этой же карте, включая настройки разгона и параметры загрузки. В случае совсем неправильных настроек нужно будет просто переписать содержимое карты, и девайс снова будет работать, т.е.программно "завалить" его нельзя (не считая перегрева и порчи кристалла при длительном черезмерном разгоне).

Подключеный и запущеный микрокомпьютер выглядит так:

То, что видно на экране - выводится с него. После небольшой настройки (разгон ЦП до 1 ГГц, и снижение минимальной частоты с 700 до 350 МГц для уменьшения нагрева при простое) - скорости вполне хватает для работы браузера и интернет-радио, правда при открытии 3-4 вкладок оперативная память заканчивается, и начинается долгая, мучительная подкачка. Долгая и мучительная - потому, что SD-карта очень медленна по сравнению с оперативной памятью, даже при применении карт самого быстрого, 10 класса скорости.

Каково может быть практическое применение такой машинки? Во-первых, аудио-видео плеер. В моём случае, скорее даже аудио - для прослушивания интернет-радио совсем не обязательно включать "большой" компьютер с активным охлаждением и неадекватым для задачи энергопотреблением, эта бесшумная и потребляющая 3-4 Вт железка вполне справится с задачей. Во-вторых, эта штука кажется почти идеальным сервером для умного дома - у неё есть USB и GPIO для подключения внешних устройств, достаточно скорости для обработки входящих сигналов и генерации управляющих воздействий, нет охлаждения и движущихся частей, что означает довольно неплохую надёжность. В этом направлении и буду постепенно затачивать её.