Raspberry Pis historia: viktiga lärdomar för hårdvaruutvecklare

Efter diskussioner med vårt team planerar vi att börja skriva artiklar om enkortsdatorer, små servrar, NAS-enheter och brandväggsprodukter. Vi vill lära oss av framstående produkter från förr, få nya insikter och fortsätta skapa enastående mikroservrar med utgångspunkt i utvecklingen av personliga moln, för att förverkliga Icewhales vision.

Den första och utan tvekan mest symboliska produkten inom SBC-branschen är Raspberry Pi. Jag minns första gången jag träffade Eben Upton. Det var vid ett fysiskt evenemang där han berättade om sin vision för utbildningsbranschen och hur han 2006 började skapa en billig och kompakt dator. Det gjorde starkt intryck på mig och inspirerade mig att skapa min första x86-produkt, Lattepanda.

Jag tror att all framgång bygger på flera faktorer hos grundarteamet: unika insikter om framtiden, uthållighet, kontinuerligt hårt arbete och möjligheter.

Del 1: Insikter och möjligheter med Raspberry Pi

Del 2: För- och nackdelar med Raspberry Pi 4B

Del 3: Raspberry Pi jämfört med ZimaBoard som personlig server

Del 4: Personligt moln-OS som är kompatibelt med Raspberry Pi – CasaOS

Del 5: Slutsats och inspiration från Raspberry Pi

Del 1: Insikter och möjligheter med Raspberry Pi

Under en intervju på Centre for Computing History berättade Upton ingående om hur han började bygga en liten dator själv före 2006 och hur idén växte fram organiskt på MIT och Cambridge. Tack vare hans unika yrkeserfarenhet och kontakter med Broadcom utvecklades idén gradvis till den framstående produkt som har påverkat världen i dag.

Jag tror att Upton insåg att datorbranschen fortfarande är alldeles för dyr, trots mer än 40 års snabb utveckling. Det hindrar i hög grad utbildningssystemet från att bli tillgängligt för fler och gör det svårare för fler att använda persondatorer, särskilt barn.

När Raspberry Pi slog igenom på den globala scenen för gör-det-själv-projekt, utbildning och industriella tillämpningar 2012 fortsatte teamet att utveckla och förnya fler produkter, till exempel Zero, Compute Module och den nyligen lanserade Pico, utifrån samma observationer och tankar.

Därför anser jag att Raspberry Pis kärnidé är att demokratisera datorer och göra dem tillgängliga för alla. Jag tycker dock att nyckelordet som överträffade teamets förväntningar är ”framväxt”. Precis som när ny teknik och nya produkter tränger in på marknaden väckte den lilla datorn för 25 dollar naturligtvis stor uppmärksamhet till en början.

Då hade jag precis börjat arbeta med robotteknik och började använda Raspberry Pi för att bygga mitt eget styrsystem för robotar.

Del 2: För- och nackdelar med Raspberry Pi 4B

Jämfört med föregångaren följer Raspberry Pi 4 de senaste årens utvecklingstrend och uppgraderas till en fyrkärnig A72-processor på 1,5 GHz. Produktserien omfattar nu också en version med 8 kärnor som kostar 75 dollar. Även om covid-19-pandemin har skapat kaos i datorbranschens marknadspriser.

Fördelar:

• Raspberry Pi erbjuder budgetalternativ i prisklassen 35–75 dollar.
• Raspberry Pi har ett omfattande innehållsekosystem, en stor community, utförlig dokumentation och stöd från användarna.
• Raspberry Pi:s allmänna prestanda lämpar sig för storskaliga användningsområden.

Nackdelar:

• Begränsad beräkningskapacitet
• Begränsat minne och lagringsutrymme - instabilitet och osäkerhet på grund av MicroSD
• Dolda kostnader för nödvändig kringutrustning, som lagring och strömförsörjning, driver upp priset.

Under det senaste decenniet har hela Raspberry Pi-ekosystemet utmärkt sig när det gäller innehåll, kringutrustning och stöd från communityn. Enligt min mening är Raspberry Pis GPIO-konstruktion genialisk, eftersom efterfrågan på GPIO har varit låg ur PC-industrins utvecklingsperspektiv.

De vanligaste GPIO-anslutningarna på PC-moderkort är knappar på frontpanelen, lagringsexpansioner, BIOS-felsökningsgränssnitt och liknande. GPIO är därför en riktig fullträff, och dess framväxt hänger nära samman med Raspberry Pi-teamets önskan att tillgodose undervisnings- och experimentbehov.

Tack vare GPIO-utformningen är Raspberry Pi dessutom fullt kompatibel med robotar, IoT och många olika användningsområden och expansionskort, med en standardiserad, enda expansionsplats.

Nackdelarna beror utan tvekan på användningsområdet. Begränsningarna i beräkningskapacitet, lagring och minne har alltid gjort att Raspberry Pi främst används för uppgifter med låga beräkningskrav. Det är också den huvudsakliga marknadsnisch som andra etablerade produkter riktar in sig på, och ZimaBoard är inget undantag.

För relativt krävande industriella tillämpningar anser jag att MicroSD-konstruktionen innebär betydande osäkerhet och stabilitetsproblem. När man dessutom verkligen vill erbjuda en lösning eller ett paket för Raspberry Pi gör kostnaderna för kringutrustning att Raspberry Pi totalt sett inte är så billig som den verkar.

Del 3: Raspberry Pi jämfört med ZimaBoard som personlig server

Zimas team fokuserar på användningsområden kopplade till personliga servrar, eftersom Raspberry Pi kan användas till väldigt mycket. Exempel är att driftsätta en personlig webbplats, använda Raspberry Pi för att lära sig utveckla och driftsätta webbservrar samt installera programvara som Apache, Nginx och Lighttpd.

Dessutom kan Raspberry Pi användas för att konfigurera en lokal filserver med Samba. Förutom dessa utvecklingsinriktade användningsområden är smarta hem och nätverkssäkerhet två andra användningsområden med stor utvecklingspotential.

Utifrån kraven på bandbredd och beräkningskapacitet i dessa scenarier har Zima-teamet utvecklat den första generationens ZimaBoard-produkt för att förbättra lagringens läs- och skrivprestanda samt nätverks- och databehandlingsprestandan hos mik servrar.

ZimaBoard använder en Intel Celeron-processor, vilket gör den fullt kompatibel med olika operativsystem, däribland Debian, Ubuntu, pfSense och OpenWrt. Vi har också märkt att vissa utvecklare gillar att experimentera med system som PVE och MikroTik.

Det inbyggda PCIe-gränssnittet ger också gott om expansionsutrymme för nätverk, lagring och andra typer av tillämpningar. Med expansionsmöjligheter för upp till fyra 2,5 GbE-, 10 GbE- eller de vanligaste fyra Gigabit Ethernet-portarna kan det flexibelt tillgodose olika användares önskemål om en anpassningsbar brandvägg.

Del 4: Ett elegant personligt molnoperativsystem som är kompatibelt med Raspberry Pi – CasaOS

För att ytterligare minska svårigheten för entusiaster att bygga personliga servrar och förbättra upplevelsen av att hantera hemmaserverappar gjorde vi förra året det personliga molnsystemet CasaOS till öppen källkod. Det bygger nu på Debians andra lager. Med CasaOS kan du distribuera över 30 Docker-appar med ett klick och visualisera konfigurationen av alla portar och resurser. Du kan bygga ett personligt moln med ett enda kommando, och framför allt är systemet kompatibelt med Raspberry Pi, NUC och olika x86-system.

Del 5: Slutsats och inspiration från Raspberry Pi

Minimera kostnaden för SaaS och AI-modeller som används vid nätverkets kant

Som en ikonisk produkt på marknaden för enkortsdatorer erbjuder Raspberry Pi oss många värdefulla lärdomar. På Icewhale Technology är vår ambition att göra molntjänster tillgängliga för alla, så att SaaS- och AI-tjänster kan användas till låg kostnad vid nätverkets kant, utan att programvaruföretag behöver betala orimligt höga prenumerationsavgifter.

Lika viktigt är behovet av öppenhet och transparens. Vi lägger ner betydande tid och ansträngning på något vi tror på och engagerar oss kontinuerligt i communityn för att dela våra utvecklingsframsteg och nya insikter.

Vi bjuder in alla som är intresserade av den personliga molnbranschen att ansluta sig till vår Discord-community och hjälpa till att föra branschen till nästa nivå, så att fler högkvalitativa appar och tjänster kan växa fram i det personliga molnekosystemet.