В свят, доминиран от все по-мощни устройства, със специални графични карти, многоядрени процесори и операционни системи, които изискват все повече ресурси, инициативи като тази, разработена от инженера Димити Гринберг, изглежда противоречат на зърното, но също така отварят нови пътища за изследване. И той успя да проектира функционален компютър, който може да работи Linux използва само три основни електронни компонента.
Този уникален компютър се побира в дланта ви и въпреки че не е предназначен да замени традиционните компютри, той предлага осезаемо доказателство колко далеч можете да стигнете по отношение на хардуерна оптимизация и ефективност. Акценти в ангажимента за намаляване на физическите елементи до минимум, без да се жертва функционалността потенциала на Linux в контексти, където пространството и ресурсите са изключително ограничени. За да проучите повече за системи като тази, вижте нашето ръководство за LinuxCNC софтуер.
Минималистичен дизайн върху малка чиния
Проектът, който самият Гринберг е нарекъл „8pinLinux“, е базиран на a Печатна платка (PCB) проектиран да интегрира само три чипа с 8-пинов SOIC пакет всеки. Тези чипове не са особено мощни, но всеки от тях изпълнява основна функция в рамките на системата.
Първо, използвания процесор е модел STM32G0 с архитектура ARM Cortex-M0+, повече от скромен вариант, но достатъчен за целите на проекта. Към него се добавя памет 8MB PSRAM, също в 8-пинов корпус, който действа като системна RAM памет. Затварянето на триото от чипове е USB контролер PL2303GL, който осигурява свързаност и регулирана мощност от 3.3 V с изход 100 mA. За тези, които търсят специфична производителност в подобни устройства, е интересно да проверят най-добрият CAM софтуер за Linux.
В допълнение, платката интегрира слот за microSD карта, използван като външна система за съхранение. Този малък детайл е от решаващо значение, тъй като позволява къщата операционната система и някои временни файлове, въпреки че ограниченията на скоростта и капацитета остават.
Използване на емулация за преодоляване на хардуерни ограничения
За да стартира Linux на такъв ограничен хардуер, Гринберг използва техники на Емулация на MIPS архитектура. Това ви позволява да използвате ядрото на Linux, като го адаптирате към среда, за която първоначално не е предназначено. Избраната операционна система е била Debian, който въпреки че стартира и работи, го прави с забележима бавност поради ограничените възможности на конфигурацията.
Едно от най-големите технически предизвикателства беше да накарате различните елементи да споделят една и съща шина за данни без смущения. За да се постигне това, беше внедрено решение за филтриране, което позволява отделни SPI сигнали с различни честоти, така че и SD картата, и USB връзката да могат да работят едновременно без конфликти. Ако се интересувате от емулация и използвате ограничен хардуер, препоръчваме да прочетете за Pine64, безплатен мини компютър.
Целият дизайн е оптимизиран до милиметър. Въпреки че точните размери на плочата не са разкрити, предполага се, че тя може да е по-малка от 3 см x 3 см, тоест малка част в сравнение със стандартен Raspberry Pi, който е около 8.5 cm x 5.6 cm.
Техническа демонстрация, а не търговски продукт
Този мини компютър не е предназначен да бъде истински заместител на настоящите системи, дори и за най-скромните мини компютри, налични на пазара. Става въпрос по-скоро за техническо и концептуално упражнение, с цел да покаже докъде може да стигне ефективността, ако наличният хардуер се изцеди до максимум.
Инициативата донякъде напомня на други образователни и експериментални проекти, като използването на микроконтролери за емулиране на основни мрежови среди, ретро видео игри или индустриални системи за управление. Тук стойността е в демонстрирането на това Linux ядрото може да се адаптира дори към платформи с изключително ограничени възможности. За тези, които се интересуват от разработка на софтуер в тези среди, е полезно да проучат Arduino IDE на Raspberry Pi.
Тези видове напредък могат също така да имат практически последици в среди, където размерът, консумацията на енергия и цената са критични фактори. Нека помислим например за проекти за интернет на нещата (IoT), където има Една функционална Linux база с толкова малко хардуер може да бъде интересна за много специфични задачи..
Въпреки че в момента е по-подходящ като доказателство за концепция, не е изключено в бъдеще тези идеи да бъдат приложени към индустриални, образователни или изследователски платформи, отваряйки вратата към по-достъпни, устойчиви и ефективни разработки.
Резултатът е комбинация от гъвкав софтуер и минимален хардуер, идея, която предизвиква традиционните концепции за това какво е необходимо, за да работи една завършена и полезна операционна система.
Може да се каже, че този вид проекти действат като тестова площадка за нови поколения дизайнери и разработчици на хардуер и софтуер. Изпълнението на такава сложна система при такава ограничена конфигурация отваря много възможности за отдалечени среди, вградени системи и устройства за еднократна употреба със специфични функции. Подход, който може да бъде свързан и с проекта на Noodle Pi, любопитен ръчен проект.
Експериментът „8pinLinux“, въпреки че не е особено мощен или бърз, успява да изясни, че има място за преосмисляне на начина, по който технологията се проектира и разпространява, оценявайки не само производителността, но и ефективност, достъпност и технологична устойчивост.
Той все още затвърждава образа на Linux като изключително гъвкава операционна система, която може да се адаптира към почти всеки контекст, от суперкомпютри до експериментални джобни проекти.
