Historia Raspberry Pi: Kluczowe lekcje dla twórców sprzętu

Po dyskusjach z naszym zespołem planujemy rozpocząć pisanie artykułów o komputerach jednopłytkowych, małych serwerach, serwerach NAS i produktach typu firewall. Chcemy czerpać wiedzę z wcześniejszych doskonałych produktów, zdobywać nowe spostrzeżenia i nieustannie tworzyć wyjątkowe mikroserwery z perspektywy rozwoju chmury osobistej, realizując wizję Icewhale.

Pierwszym i bez wątpienia najbardziej symbolicznym produktem w branży komputerów jednopłytkowych jest Raspberry Pi. Pamiętam, że po raz pierwszy spotkałem Ebena Uptona podczas wydarzenia stacjonarnego, na którym opowiedział o swojej wizji branży edukacyjnej oraz o tym, jak w 2006 roku zaczął tworzyć tani i kompaktowy komputer. Wywarło to na mnie ogromne wrażenie i wpłynęło na mnie, co doprowadziło do stworzenia mojego pierwszego produktu x86 — Lattepanda.

Uważam, że żadnego sukcesu nie można oddzielić od kilku elementów związanych z zespołem założycielskim: wyjątkowego wglądu w przyszłość, wytrwałości, nieustannej ciężkiej pracy i sprzyjających okoliczności.

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 operacyjny chmury osobistej zgodny z Raspberry Pi — CasaOS

Część 5: Podsumowanie i inspiracje płynące z Raspberry Pi

Część 1: Spostrzeżenia i możliwości wynikające z Raspberry Pi

Podczas wywiadu w Centre for Computing History Upton szczegółowo opowiedział o tym, jak jeszcze przed 2006 rokiem zaczął samodzielnie tworzyć mały komputer oraz jak ten pomysł rozwijał się w sposób organiczny w MIT i Cambridge. Dzięki jego wyjątkowemu doświadczeniu zawodowemu i kontaktom z firmą Broadcom pomysł ten stopniowo przerodził się w wyjątkowy produkt, który wywarł wpływ na dzisiejszy świat.

Uważam, że spostrzeżenie Uptona polegało na tym, iż nawet po ponad 40 latach szybkiego rozwoju branża komputerowa nadal jest zbyt droga, co znacząco ogranicza dostępność systemu edukacji i możliwości korzystania z komputerów osobistych przez większą liczbę osób, zwłaszcza dzieci.

Gdy w 2012 roku Raspberry Pi pojawiło się na światowej scenie projektów DIY, edukacji i zastosowań przemysłowych, zespół nadal rozwijał i wprowadzał kolejne produkty, takie jak Zero, Compute Module i niedawno wydany Pico, kierując się tym samym spostrzeżeniem i sposobem myślenia.

Dlatego uważam, że główną ideą Raspberry Pi jest demokratyzacja komputerów i uczynienie ich dostępnymi dla każdego. Sądzę jednak, że słowem kluczowym, które przekroczyło oczekiwania zespołu, jest „emergencja”. Podobnie jak w przypadku przenikania nowych technologii i produktów na rynek, mały komputer za 25 USD naturalnie przyciągnął na początku wiele uwagi.

W tamtym czasie dopiero zaczynałem pracę jako konstruktor robotów i zacząłem używać Raspberry Pi do budowy własnego systemu sterowania robotem.

Część 2: Zalety i wady Raspberry Pi 4B

W porównaniu z poprzednikiem Raspberry Pi 4 kontynuuje trend rozwoju z ostatnich kilku lat i zostało wyposażone w czterordzeniowy procesor A72 o częstotliwości 1,5 GHz. Ponadto linia produktów obejmuje teraz wersję z 8 GB pamięci w cenie 75 USD. Mimo że pandemia COVID-19 spowodowała chaos w cenach na rynku komputerowym.

Zalety:

• Raspberry Pi oferuje niedrogie warianty w cenach od 35 do 75 USD.
• Raspberry Pi ma bogaty ekosystem treści, dużą społeczność, obszerną dokumentację i wsparcie tworzone przez użytkowników.
• Ogólna wydajność Raspberry Pi jest odpowiednia do zastosowań na dużą skalę.

Wady:

• Ograniczona moc obliczeniowa
• Ograniczona pamięć i przestrzeń dyskowa — niestabilność i niepewność powodowane przez karty MicroSD
• Ukryte koszty niezbędnych urządzeń peryferyjnych, takich jak nośnik danych i zasilacz, zwiększają całkowity koszt.

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

Najczęściej spotykane interfejsy GPIO na płytach głównych komputerów to przyciski panelu przedniego, rozszerzenia pamięci masowej, interfejsy diagnostyczne BIOS-u i tym podobne. Dlatego GPIO jest genialnym rozwiązaniem, a jego pojawienie się jest ściśle związane z potrzebami dydaktycznymi i majsterkowaniem, które zespół Raspberry Pi chciał umożliwić.

Co więcej, dzięki projektowi GPIO Raspberry Pi może być w pełni kompatybilne z robotami, urządzeniami IoT oraz różnorodnymi zastosowaniami i kartami rozszerzeń wykorzystującymi standardowe, pojedyncze gniazdo rozszerzeń.

Z perspektywy wad wszystko niewątpliwie zależy od konkretnego zastosowania. Ograniczenia mocy obliczeniowej, pamięci masowej i pamięci operacyjnej od zawsze ograniczały Raspberry Pi do zastosowań wymagających niewielkiej mocy obliczeniowej. Jest to również główny kierunek różnicowania, który pozwala innym produktom z głównego nurtu rynku wejść na rynek, i ZimaBoard nie jest tu wyjątkiem.

W przypadku stosunkowo poważnych zastosowań przemysłowych uważam, że konstrukcja oparta na MicroSD powoduje znaczną niepewność i problemy ze stabilnością. Ponadto, gdy naprawdę chcesz zaoferować rozwiązanie lub zestaw dla Raspberry Pi, wzrost kosztów urządzeń peryferyjnych sprawia, że całkowita cena Raspberry Pi nie jest tak niska, jak mogłoby się wydawać.

Część 3: Raspberry Pi kontra ZimaBoard jako serwer osobisty

Zespół Zima koncentruje się na zastosowaniach związanych z serwerami osobistymi, ponieważ Raspberry Pi ma bardzo szerokie zastosowania. Przykłady obejmują wdrażanie osobistej witryny internetowej, używanie Raspberry Pi do nauki tworzenia i wdrażania serwerów stron internetowych oraz instalowanie oprogramowania takiego jak Apache, Nginx i Lighttpd.

Ponadto Raspberry Pi można wykorzystać do skonfigurowania lokalnego serwera udostępniania plików za pomocą Samby. Oprócz zastosowań związanych z programowaniem inteligentne domy i bezpieczeństwo sieci to także dwa bardzo elastyczne obszary zastosowań.

Na podstawie wymagań dotyczących przepustowości i mocy obliczeniowej w tych zastosowaniach zespół Zima opracował pierwszą generację produktu ZimaBoard, którego celem jest zwiększenie wydajności odczytu i zapisu danych, sieci oraz przetwarzania danych w mikroserwerach.

ZimaBoard wykorzystuje procesor Intel Celeron, dzięki czemu jest w pełni kompatybilny z różnymi systemami operacyjnymi, w tym Debianem, Ubuntu, Pfsense i OpenWrt. Zauważyliśmy również, że niektórzy deweloperzy lubią eksperymentować z systemami takimi jak PVE i Mikrotik.

Wbudowany interfejs PCIe zapewnia także dużo miejsca na rozbudowę w zastosowaniach sieciowych, pamięci masowej i innych. Dzięki możliwości rozbudowy do czterech portów 2.5GbE, 10GbE lub najbardziej standardowych czterech gigabitowych portów Ethernet urządzenie może elastycznie odpowiadać na różne potrzeby użytkowników dotyczące konfigurowalnego firewalla.

Część 4: Elegancki system operacyjny chmury osobistej zgodny z Raspberry Pi — CasaOS

Aby jeszcze bardziej zmniejszyć trudność budowania serwerów osobistych przez entuzjastów i zoptymalizować doświadczenie zarządzania aplikacjami serwera domowego, w ubiegłym roku udostępniliśmy na zasadach open source system chmury osobistej CasaOS, który obecnie bazuje na drugiej warstwie Debiana. Dzięki CasaOS można jednym kliknięciem wdrożyć ponad 30 aplikacji Docker oraz wizualizować konfigurację wszystkich portów i zasobów. Chmurę osobistą można zbudować za pomocą jednego polecenia, a co najważniejsze, system jest kompatybilny z Raspberry Pi, NUC i różnymi systemami x86.

Część 5: Podsumowanie i inspiracje płynące z Raspberry Pi

Minimalizowanie kosztów SaaS i modeli AI używanych na brzegu sieci

Jako ikoniczny produkt na rynku komputerów jednopłytkowych Raspberry Pi oferuje nam wiele cennych lekcji. W Icewhale Technology naszym celem jest udostępnienie wszystkim możliwości chmury obliczeniowej, tak aby usługi SaaS i AI były dostępne na brzegu sieci po niskich kosztach, bez konieczności ponoszenia przez firmy programistyczne wygórowanych opłat abonamentowych.

Równie ważne są otwartość i przejrzystość. Poświęcamy wiele czasu i wysiłku temu, w co wierzymy, i nieustannie angażujemy się w działania społeczności, aby dzielić się postępami w pracach nad rozwojem oraz nowymi spostrzeżeniami.

Zapraszamy wszystkie osoby zainteresowane branżą chmury osobistej do dołączenia do naszej społeczności Discord i pomocy w rozwijaniu branży, umożliwiając pojawianie się coraz większej liczby wysokiej jakości aplikacji i usług w ekosystemie chmury osobistej.