Single Board Computer - Snel onze sociale markt veroveren

Op Single Board Computers:Als u nog nooit een golf in uw technische leven hebt gezien, neem dan de tijd om te observeren hoe Single Board Computers onze maatschappelijke markten overnemen. Ze zijn tegenwoordig trendy geworden. Als je geen interactie met ze hebt in de nieuwste auto die je koopt, zul je ze tegenkomen in een wasmachine, een beveiligingssysteem of zelfs in het ziekenhuis. We kunnen ze niet vermijden; we zullen ze moeten omarmen.

Als PCB-fabrikanten kunnen we het ons niet langer veroorloven om singleboard-computers uit de weg te gaan; het wordt tijd dat we ze omarmen. Deze editie was bedoeld om dit interessant groeiende veld van SBC's te verkennen en hoe ze uw projecten of het dagelijks leven kunnen helpen. Omdat we als WellPCB volwassen zijn geworden in PCB-assemblage, zijn we bereid een olijftak uit te breiden door u zowel advies te bieden als een betrouwbare bron waarmee u een offerte kunt maken. Blijven hangen; het duurt niet lang; Ik beloof het.

Een computer met één bord in één oogopslag

1.1:Wat is een Single Board Computer (SBC)?

Een Single Board Computer is een volledig functionele computer (wat betekent dat hij input en output, een geheugen en een processor heeft) gebouwd op een enkele PCB (Printed Circuit Board). In tegenstelling tot desktops en gewone personal computers (pc's), vertrouwen SBC's op eenvoudige architecturen die geen ruimte bieden voor uitgebreide randfuncties met behulp van uitbreidingsslots. De ARM-processorarchitectuur (Advanced RISC Machine) met lagere verwerkingssnelheden en een aanzienlijk laag stroomverbruik drijft de meeste SBC's aan. Aan de andere kant voldoen sommige moderne SBC's aan de x86-Intel-processorarchitectuur, zoals we in de volgende hoofdstukken zullen onderzoeken.

1.2:Wat zijn hun toepassingen?

Zoals eerder uiteengezet, kunnen SBC's worden gebruikt om elke taak uit te voeren die een gewone computer kan uitvoeren. Bij hun oprichting (rond mei 1976) werden SBC's in eerste instantie ontwikkeld om het leren te vergemakkelijken. Maar met technologische verbeteringen zijn ze geëvolueerd om verschillende toepassingen zoals gewone computers uit te voeren. Intelligentiesystemen zoals die met intelligente auto's, innovatieve beveiligingssystemen en geautomatiseerde apparaten, naast verschillende andere dergelijke toepassingen, vertrouwen op SBC's. Bovendien zijn ze nog steeds waardevol voor leren, prototyping en experimenten onder leerlingen en hobbyisten.

1.3:Waarom hebben ze de voorkeur boven gewone computers?

Het is van cruciaal belang op te merken dat SBC's over het algemeen behoorlijk inferieure mogelijkheden hebben voor hun pc-tegenhangers. Aan de andere kant hebben ze hun marktvraag en hun verwerkingscapaciteit in de loop der jaren steeds groter gemaakt. Vanwege hun gevarieerde gebruik kan men voorspellen dat SBC's in de toekomst de populariteit van pc's kunnen inhalen. Om verschillende redenen hebben Single Board Computers nu meer de voorkeur boven de traditionele pc's. Enkele van de opmerkelijke redenen zijn:

Ze zijn draagbaar. Bovenaan de lijst van hun eigenaardigheid ten opzichte van pc's is hun kleine formaat. Raspberry Pi, een van 's werelds populaire SBC's, is klein genoeg voor de grootte van een handpalm. Dankzij hun kleine formaat zijn ze draagbaar en kunnen ze worden geprogrammeerd en vervolgens worden ingebed in verschillende geautomatiseerde/intelligente systemen.

Ze zijn goedkoop: De meeste SBC's zijn erg goedkoop te verkrijgen. In vergelijking met conventionele computers zijn Single Board Computers aanzienlijk betaalbaarder om te ontwikkelen dan pc's. Meestal is er bij een verlaging van de aankoopprijs altijd een tendens dat de vraag naar een dergelijk product stijgt. Evenzo nemen de uitvindingen over het gebruik van dergelijke producten toe. SBC's zijn nu direct beschikbaar en worden door verschillende elektrotechnici en hobbyisten gebruikt voor prototyping. Op dit moment kunt u zelfs een aantal op maat gemaakte SBC-borden bij ons bestellen voor een ongelooflijk koopje.

Ze verbruiken minder stroom dan pc's. Wanneer u SBC's vergelijkt met conventionele computers op het gebied van stroomverbruik, zult u ongetwijfeld een zeer aanzienlijke vermindering van het stroomverbruik vinden. Een gemiddelde SBC verbruikt slechts acht watt aan stroom in plaats van 400 watt aan energie die wordt verbruikt door traditionele computers wanneer ze in een "energiebesparende" modus draaien. Vanuit dit oogpunt hebben SBC's de voorkeur boven conventionele computers. Mogelijk maakt deze functie voor laag stroomverbruik ze schattig om in te bedden in andere geautomatiseerde systemen.

1.4:De SBC-golf veegt pc's al af

Als cijfers niet liegen, was 2013 de beste tijd om SBC's te omarmen; en de op één na beste tijd om ze te omarmen is nu. De twee grafieken hierboven laten een contrast zien tussen hoe mensen pc's kochten ten opzichte van het uitvoeren van doe-het-zelf-projecten (doe-het-zelf)-projecten met SBC's in dezelfde periode. Terwijl de marktvraag naar pc's gestaag afneemt, neemt de behoefte aan SBC's om experimenten uit te voeren dagelijks toe.

Een eenvoudige analyse van de trend in het koopgedrag van mensen laat zien dat SBC's niet alleen de golf van de toekomst zijn; SBC's zijn de huidige golf die in de toekomst een tornado zal worden. We kunnen het ons niet veroorloven om geveegd te worden; het wordt tijd dat we de golf omarmen en meezwommen. Helaas zien de meeste technici het nog steeds niet aankomen.

Misschien is de belangrijkste reden waarom SBC's in opkomst zijn en nog steeds hoger zullen worden, dat SBC's mensen de vrijheid geven om computers te programmeren. Mensen die geobsedeerd zijn door doe-het-zelf, willen hun computers uitvinden en programmeren om beter bij hen te passen in hun specifieke omgeving. SBC's bereiken dit vrijheidsdoel door goedkoper, draagbaar en programmeerbaar te zijn. SBC's hebben ook een lager stroomverbruik.

In de volgende hoofdstukken gaan we nu in detail in op de verschillende processors en architecturen van Single Board Computers en een vergelijking van de beste SBC's die momenteel beschikbaar zijn.

Processorarchitecturen van computers met één bord

ARM, Intel en Freescale Power Architecture Dit zijn de drie belangrijkste processorontwerpen die Single Board Computers aandrijven. Zoals ik al eerder had laten doorschemeren, draaien de meeste SBC's op ARM-processors. Een aanzienlijk deel van de resterende wordt aangedreven door Intel en een paar door de Power Architecture. Laten we beginnen met het onderzoeken van de ARM-processorarchitectuur.

2.1:de ARM-processorarchitectuur voor computers met één bord

In wezen is de ARM een CPU-architectuur die valt onder de familie van RISC (Reduced Instruction Set Computers), ontwikkeld door Advanced RISC Machines (ARM). Acorn Computers ontwikkelde het ontwerp in de jaren 80.

ARM produceert zowel 32-bits als 64-bits processors zoals Intel. ARM-processors zijn echter ontworpen om op hogere snelheden te presteren door miljoenen instructies per seconde (MIPS) te verwerken. De processors bereiken een betere verwerking door het wegwerken van aanvullende instructies en het optimaliseren van verwerkingspaden, waardoor betere prestaties worden bereikt bij een lager stroomverbruik.

ARM-processors hebben doorgaans een lagere doorvoer dan de toonaangevende X86 Intel-processors; ze hebben echter meer toepassingen dan X86-processors vanwege hun vermogen om stroomverbruik te gebruiken.

In de huidige markt is de ARM-processorarchitectuur de meest gebruikte processorarchitectuur voor Single Board Computers vanwege hun lagere stroomverbruik. Deze processors staan ​​bekend om open-source besturingssystemen zoals Linux en Android. Ze draaien op verschillende producten voor defensie, ruimtevaart en consumentenelektronica, zoals smartphones, multimediaspelers en draagbare fitnessapparaten, naast andere apparaten die gebruikmaken van SBC's.

De meeste van de toonaangevende SBC's op de markt, zoals The Raspberry Pi, Banana Pi, Orange Pi, BeagleBoard, Board, en verschillende andere, gebruiken deze processors.

2.2 Computer met één bord —Intel-processors

Intel is toonaangevend in de productie van processors voor personal computers. De afgelopen jaren heeft de techgigant vooruitgang geboekt bij het maken van snelle processors voor SBC's.

De Intel Core- en X86-processors van de vierde generatie hebben een hogere doorvoer bij het verwerken van grafische afbeeldingen en processorinstructies geregistreerd dan ARM-processors. In tegenstelling tot ARM SBC's die veel eenvoudige processors bevatten die de werklast delen (bekend als "uitschalen"), zijn Intel SBC's ontworpen om weinig processors met hoge capaciteit te bevatten (soms "opschalen" genoemd) die complexe taken met gemak aankunnen.

Vanwege hun hoge verwerkingscapaciteit worden Intel-processors gebruikt in gebieden die hoge nauwkeurigheid en hogere verwerkingssnelheden vereisen, zoals automatiseringsmarkten, medicijnen, defensie, transport en ruimtevaart (zoals in voertuigen zonder bemanning).

Ondanks hun hoge doorvoer- en verwerkingscapaciteit zijn Intel-processors nog steeds niet populair in de SBC-markt vanwege hun hoge prijs en hogere stroomverbruik in vergelijking met ARM-processors. De meeste Intel-processors hebben echter het nadeel van oververhitting. Voor projecten die certificering vereisen voor gebruik in warme omgevingen, is het dus raadzaam om te overwegen een koelsysteem te ontwerpen of zelfs een ander processoralternatief dan Intel te gebruiken.

Enkele van de toonaangevende Small Board Computers die door Intel worden aangedreven, zijn die van Intel Company zoals Intel Galileo-generaties en The UDOO Company zoals UDOO Dual Basic, UDOO Quad en UDOO X86 advanced.

2.3:Freescale Power-architectuur

Freescale Company produceert de Power Architecture-processors. Ze volgen de RISC-processorarchitectuur zoals ARM-processors. Ze presteren als gewone X86-processors. Hun ontwerp is gericht op het minimaliseren van throttling.

Terwijl Intel-processors worden geconfronteerd met de uitdaging van oververhitting als gevolg van throttling in grotere workloads, zeilen Power Architecture-processors gemakkelijk door de verwerking zonder al te veel stroom of oververhitting te verbruiken. Aan de andere kant worden deze processors zelden gebruikt door SBC's. Op dit moment draaien The Power-processors op SBC's zoals The MIPS Creator C120 Small Board Computer.

2.4:computer met één bord —Hoofdstuk Conclusie

Tot nu toe hebben we een overzicht gemaakt om inzicht te krijgen in Small Board Computers, hun gebruik en hun relevantie in de toekomst van computers. We hebben ook de tijd genomen om de drie belangrijkste architecturen van SBC's te bestuderen op basis van hun processors. In het volgende hoofdstuk zullen we beginnen met het vergelijken van specifieke SBC's of SBC-merken om te bepalen welk merk waarschijnlijk beter zal presteren dan de andere wat betreft snelheid, doorvoer en aankoopkosten.

Classificatie van de beste computers met één bord

Als je een IoT-project zou willen uitvoeren, welk bord zou je dan kunnen kiezen uit de duizenden die nu te koop zijn?

Eerlijk gezegd, vanwege het grote aantal SBC-fabrikanten en ontwerpers, kan het soms moeilijk zijn om een ​​bord te kiezen uit de lange lijst met borden. Elke fabrikant lijkt superieure ontwerpen of functies te presenteren. In dergelijke gevallen moet u mogelijk meer in informatie investeren voordat u een bestelling kunt plaatsen, d.w.z. meer opletten in plaats van meer geld. En daarom hebben we wat tijd geïnvesteerd om verschillende SBC's te analyseren en u te helpen bij het kiezen van de beste van de beste merken Small Board Computers in onze markten. We slaan alle andere uitleg over en duiken meteen in onze top SBC-lijst.

3.1:Top 3 kleine bordcomputers aller tijden

Rang 1:Raspberry Pi 3 Model B+ 

Raspberry Pi is de onbetwiste "grote jongen" in de industrie van kleine bordcomputers. Het bedrijf staat bekend om het uitbrengen van zeer betrouwbare boards met onwrikbare community-ondersteuning voor hun board-releases. De nieuwste board-release:de Raspberry Pi 3 Model B+, verbetert het beroemde Model 3B. Het beschikt over de volgende kenmerken:

Functies

• Verwerker: 2,4 GHz (en een aparte optie voor 5 GHz voor het netwerk), quad-core ARM-processor die 64-bits besturingssystemen ondersteunt.

• USB: 4x USB 2.0

• Netwerk: Gigabit Ethernet (via USB met een maximale snelheid van 300 mbps), Bluetooth 4.2/BLE

• Andere poorten: DSI-displaypoort en een CSI-camerapoort.

Het heeft een hit op:

• Uitstekende community-ondersteuning: Raspberry heeft een geweldige online community die altijd reageert op uw uitdagingen. Omdat het populairder is en open-sourceprogramma's gebruikt, is er nauwelijks een uitdaging die je tegenkomt met Raspberry die nog nooit door andere ontwikkelaars is ervaren. De meeste problemen waarmee u te maken krijgt, kunnen worden opgelost door eenvoudig online onderzoek te doen.

• Het heeft snellere verwerkingsmogelijkheden.

• goedkoop in aanschaf.

• Het heeft een hoge Ethernet-snelheid.

Het heeft een misser op:

• Slechte Bluetooth-connectiviteit:hoewel nieuw op de markt, heeft het bord al te maken gehad met meldingen van onbetrouwbare Bluetooth-connectiviteit.

Wat ik denk over Raspberry Pi 3 Model B+

Raspberry was en bleef de koning van Single Board Computers. Het nieuwste model is betaalbaar en zou nuttig moeten zijn bij verschillende experimenten. Afgaande op de kenmerken en sterke punten van het model, wordt Model B+ echter aanbevolen voor projecten die een snelle internetverbinding vereisen, zoals projecten met GSM of bewaking/controle op afstand.

Rang 2:Udoo X86 Ultra SBC

Deze kleine "jongen" spuugt zowel klasse als onvoorstelbare kracht uit. Udoo is een van de weinige SBC's die door Intel-processors wordt aangedreven. De aankoopprijs is een stuk hoger dan zelfs pc's, en de verwerkingssnelheid is snel genoeg om ook de meeste pc's te overtreffen. Eerlijk gezegd kan het moeilijk zijn om alle functies samen te vatten, maar hier zijn enkele van de meest opvallende kenmerken:

• Verwerker: Intel Pentium N3710 2,56 GHz quad-core

• RAM: 8 GB

• ROM: ingebouwde SD-kaartsleuf die tot 32 GB ondersteunt

• USB: 3 X USB 3.0

• Grafisch stuurprogramma: Intel HD Graphics 405

• Kracht: 12V, 3A.

Het heeft een hit op:

• Het heeft uitstekende verwerkingsmogelijkheden: met een 2,56 GHz Intel-processor en een 8GB RAM, scoort Udoo hoog als een kampioen van zijn verwerkingssnelheid. De SBC kan gewone softwareapplicaties draaien zoals een standaard pc zonder enige verwerkingshindernissen.

• Het biedt uitstekende grafische en multimediamogelijkheden

• Het is compatibel met Arduino: Udoo is consistent met het goede oude Arduino-microcontrollerbord voor IoT-experimenten. Deze mogelijkheid maakt het ideaal omdat het niet hoeft te worden overgezet voor gebruik in projecten of experimenten.

• Het heeft een grotere opslagcapaciteit dan een gewone SBC.

• Udoo heeft goede community-ondersteuning om een ​​back-up van zijn producten te maken.

Het heeft een misser op:

• Het is duur: deze SBC is duurder dan veel SBC's. Daarom wil je het misschien niet kopen voor je experimenten.

• Het verbruikt meer stroom dan een gewone SBC. Hoewel het stroomverbruik lager is dan dat van een pc, is het opmerkelijk dat het nog steeds meer elektriciteit verbruikt dan de meeste SBC's. Het is dus onwaardig om te gebruiken in projecten die minder elektriciteit nodig hebben om te draaien.

Wat ik vind van Udoo X86 SBC

Udoo is nog steeds een groeiende gemeenschap. Deze SBC staat bekend om het opbergen van een 8 GB RAM en een 2,56 GHz Intel-processor op een SBC. Because of its superb features and high buying price, I would recommend it to industrial users instead of hobbyists and learners.

Rank 3:Qualcomm Dragon Board

Qualcomm Dragon is not a very popular SBC. It is compact, supportive of various platforms, and it is powerful than ordinary SBC alternatives. Then again, it has good features to add to your project development menu. It has the following features:

Features:

• Processor: Quad-core ARM processor with speeds of up to 1.2GHz (and 2.4GHz for the network). Supports both 32-bit and 64-bit OS alternatives

• RAM: 1GB

• USB: 2 x USB 2.0 or a Micro USB

• Network: On-Board Wi-Fi 802.11

• Other ports: HDMI display port.

Qualcomm Dragon has a hit on:

• Fast processing speed

• Compatible with more software applications and operating systems including Linux, Windows, and Macintosh

• It has fast network connectivity.

It has a Miss on:

• A high cost of buying:Even though it has got features that take after the Raspberry Pi 3 model B, it has a significantly higher cost of acquisition than Raspberry.

• It is not very popular. Because it is not popular in the market, it lacks a supportive community to back it up. Thus, it is not ideal for learners.

What I think about Qualcomm Dragon Board

Qualcomm is an excellent board for projects that require SBCs. It is ideal for industrialists as it is stable and supports other ordinary computer applications.

3.2:The Cheapest Single Board Computers

When you are running on a tight budget but would still love to have your hands on an SBC, there are a couple of cheap SBC options you should consider checking out. Here are some of them:

Pine A64 SBC: one of the rarest, most powerful SBCs I (personally) have seen in the market that cost about $15 is the Pine A64. Its design takes much after the popular Arduino Uno.

 If you seek to have an IoT project run with impressive rates, but at a lower cost, you should consider The Pine A64. It supports up to 2GB RAM and runs on an ARM Cortes A53 Quad-core processor with a speed of 1.2GHz that can support 64-bit applications. It has excellent network speeds of about 1000 Mbps. The only bone with Pine A64 is its remote online support if you develop issues with the board.

Raspberry Pi Zero: The Raspberry Pi Zero costs just about five dollars. It has 512MB RAM and a processor speed of 1GHz single-core. It has 40 GPIO pins. Pi Zero is ideal for learners, hobbyists, and even engineers when carrying out simple experiments. The Pi Zero is recommended for its easy availability and massive community support.

Nano Pi NEO: Nano Pi NEO is extremely small in size and has limited features. It has 256/512 MB RAM and a 1GHz processor speed. It supports Ethernet, Micro-SD, and VGA. Nano costs about seven dollars and keeps approximately 40 GPIO pins. However, it has a significantly slow processing capability and minor community support to back it up.

3.3 Single Board Computer —The Most Powerful Single Board Computer

When you get tired of playing around with Arduino boards and Raspberry Pi microcontrollers, and you would love to go the world of the limitless, you will need to check out for more powerful, faster options and (often) more expensive. One such Small Board Computer I know of is the Intel NUC Kit (Intel NUC NUC7i3BNH). Even in a business environment, this device is powerful enough to rival some computer servers (I assume it is more powerful than an ordinary computer). Here is how it performs:

The Intel NUC NUC7i3BNH Single Board Computer Kit

Features:

• Processor: it runs on Intel’s 7 ^th generation processor (Intel Core i3-7100U).

• RAM: It has two DDR4 SO-DIMM Sockets (support of up to 32GB at 2.133 GHz)

• USB: it has 4 X 3.0 USB and 2 X 2.0 USB.

• GPU: It uses Intel HD Graphics 620.

• It has both SATA and HDMI ports

So far, the NUC kit is the only board that has dared to offer a Micro-SD reading speed of up to 3GB per second and a seventh-generation processor onto a single panel. However, it is limited because it is a kit, and it is open to vendor part adjustments that can either increment its performance or lower it.

It is an unpopular SBC to most engineers owing to its expensive buying cost. Nevertheless, if you are interested in real-life applications that require high speeds and more storage space, then you could offer the Intel NUC NUC7i3BNH a try.

Conclusion

Single Board computers have become both accessible and valuable over time. As we have already explored, there are several instances you could incorporate SBCs into your projects. We have also studied some of the most excellent Single Board Computers that the current market offers.

Now, perhaps after going through it, you might have had a few queries that might require answers; please, feel free to reach out to us through our official WellPCB website. If you want us to get you a new Single Board Computer PCB printout, please feel free to reach out to make an online quotation at an incredible bargain.