Historia Raspberry Pi: Kluczowe lekcje dla twórców sprzętu

Po rozmowach z naszym zespołem planujemy rozpocząć pisanie artykułów na temat komputerów jednopłytkowych, małych serwerów, NAS oraz produktów firewall. Chcemy uczyć się na podstawie doskonałych produktów z przeszłości, zdobywać nowe spostrzeżenia i nieustannie tworzyć wyjątkowe mikroserwery z perspektywy rozwoju osobistej chmury, realizując wizję Icewhale.

Pierwszym i bez wątpienia najbardziej symbolicznym produktem w branży SBC jest Raspberry Pi. Pamiętam, gdy po raz pierwszy spotkałem Ebena Uptona podczas wydarzenia offline, gdzie dzielił się swoją wizją dla branży edukacyjnej oraz opowiadał, jak w 2006 roku zaczął tworzyć tani i kompaktowy komputer. Byłem tym bardzo zaskoczony i pod wpływem tego wydarzenia stworzyłem swój pierwszy produkt x86, Lattepanda.

Wierzę, że każdy sukces nie może się obyć bez kilku elementów zespołu założycielskiego: unikalnych spostrzeżeń na temat przyszłości, wytrwałości, ciągłej ciężkiej pracy oraz odpowiednich okazji.

Część 1: Spostrzeżenia i możliwości wynikające z Raspberry Pi

Część 2: Zalety i wady Raspberry Pi 4B

Część 3: Raspberry Pi kontra ZimaBoard jako serwer osobisty

Część 4: System osobistej chmury kompatybilny z Raspberry Pi – CasaOS

Część 5: Podsumowanie i inspiracje z Raspberry Pi

Część 1: Spostrzeżenia i możliwości wynikające z Raspberry Pi

Podczas wywiadu w Centre for Computing History Upton szczegółowo opowiedział, jak zaczął samodzielnie tworzyć mały komputer przed 2006 rokiem oraz jak ten pomysł organicznie rozwijał się w MIT i Cambridge. Dzięki swojemu unikalnemu doświadczeniu zawodowemu i współpracy z Broadcom, idea ta stopniowo przekształciła się w wybitny produkt, który dziś ma wpływ na cały świat.

Uważam, że obserwacja Uptona była taka, że nawet po ponad 40 latach szybkiego rozwoju, branża komputerowa wciąż jest zbyt droga, co znacznie utrudnia dostępność systemu edukacyjnego i ogranicza możliwość korzystania z komputerów, zwłaszcza przez dzieci.

Kiedy Raspberry Pi w 2012 roku zyskało popularność na globalnej scenie DIY, edukacji i zastosowań przemysłowych, kontynuowało iteracje i innowacje, wprowadzając takie produkty jak Zero, Compute Module oraz niedawno wydany Pico, podążając za tą samą obserwacją i ideą.

Dlatego uważam, że podstawowym duchem Raspberry Pi jest demokratyzacja komputerów i uczynienie ich dostępnymi dla każdego. Jednak słowem kluczowym, które przewyższyło oczekiwania zespołu, jest „emergencja”. Podobnie jak proces wprowadzania nowych technologii i produktów na rynek, tani komputer za 25 dolarów naturalnie przyciągnął na początku dużo uwagi.

W tamtym czasie właśnie zaczynałem pracę jako praktyk robotyki i zacząłem używać Raspberry Pi do budowy własnego systemu sterowania robotem.

Część 2: Zalety i wady Raspberry Pi 4B

W porównaniu do poprzednika, Raspberry Pi 4 kontynuuje trend iteracji z ostatnich lat i został wyposażony w czterordzeniowy procesor A72 o taktowaniu 1,5 GHz. Dodatkowo w linii produktów pojawiła się wersja 8-rdzeniowa w cenie 75 dolarów. Mimo że pandemia COVID-19 spowodowała chaos na rynku cen komputerów.

Zalety:

• Raspberry Pi oferuje niskokosztowe opcje w przedziale od 35 do 75 dolarów.
• Raspberry Pi posiada bogaty ekosystem treści z dużą społecznością, obszerną dokumentacją i wsparciem generowanym przez użytkowników.
• Ogólna wydajność Raspberry Pi jest odpowiednia do zastosowań na dużą skalę.

Wady:

• Ograniczona moc obliczeniowa
• Ograniczona pamięć i magazyn – niestabilność i niepewność spowodowana przez MicroSD
• Ukryte koszty niezbędnych peryferiów, takich jak pamięć masowa i zasilanie, prowadzą do wzrostu kosztów.

W ciągu ostatniej dekady cały ekosystem Raspberry Pi wyróżnił się pod względem treści, peryferiów i wsparcia społeczności. Moim zdaniem projekt GPIO w Raspberry Pi jest genialny, ponieważ z perspektywy rozwoju branży PC zapotrzebowanie na GPIO było niewielkie.

Najczęściej spotykane GPIO na płytach głównych PC to przyciski panelu przedniego, rozszerzenia pamięci masowej, interfejsy debugowania BIOS-u i tym podobne. Dlatego GPIO to prawdziwy majstersztyk, a jego pojawienie się jest ściśle związane z potrzebami edukacyjnymi i majsterkowaniem, które zespół Raspberry Pi chciał zapewnić.

Dodatkowo dzięki projektowi GPIO Raspberry Pi jest w pełni kompatybilne z robotami, IoT oraz różnorodnymi aplikacjami i kartami rozszerzeń w standardowej, pojedynczej przestrzeni rozszerzeń.

Z perspektywy wad, wszystko zależy od scenariusza zastosowania. Ograniczenia mocy obliczeniowej, pamięci i magazynu zawsze ograniczały Raspberry Pi do zastosowań o niskich wymaganiach obliczeniowych, co jest też głównym kierunkiem różnicowania się innych produktów na rynku, a ZimaBoard nie jest wyjątkiem.

W poważniejszych zastosowaniach przemysłowych uważam, że projekt MicroSD wprowadza znaczną niepewność i problemy ze stabilnością. Co więcej, gdy naprawdę chcesz zaoferować rozwiązanie lub zestaw dla Raspberry Pi, wzrost kosztów peryferiów sprawia, że całkowita cena Raspberry Pi nie jest tak niska, jak się wydaje.

Część 3: Raspberry Pi kontra ZimaBoard jako serwer osobisty

Zespół Zima koncentruje się na zastosowaniach związanych z serwerami osobistymi, ponieważ zastosowania Raspberry Pi są bardzo różnorodne. Przykłady to wdrażanie osobistej strony internetowej, używanie Raspberry Pi do nauki rozwoju i wdrażania serwerów WWW oraz instalacja oprogramowania takiego jak Apache, Nginx i Lighttpd.

Dodatkowo Raspberry Pi może służyć do tworzenia lokalnego serwera udostępniania plików za pomocą Samby. Poza tymi zastosowaniami deweloperskimi, inteligentne domy i bezpieczeństwo sieci to dwa bardzo rozwojowe scenariusze zastosowań.

Na podstawie wymagań dotyczących przepustowości i mocy obliczeniowej w tych scenariuszach zespół Zima opracował pierwszą generację produktu ZimaBoard, mającą na celu poprawę wydajności odczytu/zapisu pamięci, sieci i przetwarzania danych na mikroserwerach.

ZimaBoard wykorzystuje procesor Intel Celeron, co pozwala na pełną kompatybilność z różnymi systemami operacyjnymi, w tym Debian, Ubuntu, Pfsense i OpenWrt. Zauważyliśmy również, że niektórzy deweloperzy lubią eksperymentować z systemami takimi jak PVE i Mikrotik.

Wbudowany interfejs PCIe zapewnia również dużo miejsca na rozbudowę w zakresie sieci, pamięci masowej i innych zastosowań. Dzięki możliwości rozbudowy do czterech portów 2.5GbE, 10GbE lub standardowych 4-kanałowych portów Gigabit Ethernet, może elastycznie spełniać różnorodne potrzeby użytkowników dotyczące konfigurowalnej zapory sieciowej.

Część 4: Elegancki system osobistej chmury kompatybilny z Raspberry Pi – CasaOS

Aby jeszcze bardziej ułatwić entuzjastom budowę serwerów osobistych i zoptymalizować doświadczenie zarządzania aplikacjami domowego serwera, w zeszłym roku udostępniliśmy jako open source system osobistej chmury CasaOS, który obecnie bazuje na Debianie drugiej warstwy. Dzięki CasaOS możesz jednym kliknięciem wdrożyć ponad 30 aplikacji Docker i wizualizować konfigurację wszystkich portów i zasobów. Budowa osobistej chmury jest możliwa za pomocą jednego polecenia, a co ważniejsze, system jest kompatybilny z Raspberry Pi, NUC oraz różnymi systemami x86.

Część 5: Podsumowanie i inspiracje z Raspberry Pi

Minimalizacja kosztów Saas i modeli AI używanych na Edge

Jako ikoniczny produkt na rynku SBC, Raspberry Pi dostarcza nam wielu cennych lekcji. W Icewhale Technology naszym celem jest udostępnienie możliwości chmury obliczeniowej każdemu, umożliwiając korzystanie z usług Saas i AI na krawędzi sieci przy niskich kosztach, bez konieczności płacenia wygórowanych abonamentów firmom programistycznym.

Równie ważna jest otwartość i przejrzystość. Poświęcamy dużo czasu i wysiłku na to, w co wierzymy, i nieustannie angażujemy się w społeczność, dzieląc się postępami w rozwoju i nowymi spostrzeżeniami.

Zapraszamy wszystkich zainteresowanych branżą osobistej chmury do dołączenia do naszej społeczności Discord i pomocy w podnoszeniu poziomu branży, umożliwiając powstawanie coraz większej liczby wysokiej jakości aplikacji i usług w ekosystemie osobistej chmury.