Журнал РАДИОЛОЦМАН, сентябрь 2014
Rob Riemen
EEWEb. Embedded Developer
Если вы интересовались программированием, электроникой или компьютерами в течение последних нескольких лет, то, возможно, в ваши руки попадала плата Raspberry Pi. Это замечательный, небольшой кусочек компьютерного железа, способный помочь вам научиться программированию. Хотя создатели Raspberry Pi видели в нем, прежде всего, средство обучения, с хорошими знаниями в области электроники и программирования Raspberry Pi можно превратить в нечто большее, чем учебник программирования. Маленькая, но мощная плата может стать метеостанцией, ретро игрой или сенсорным экраном планшета. Pi делает это с помощью 700-мегагерцового процессора, 512 Mбайт SDRAM и двухъядерного мультимедийного сопроцессора. Такая комплектация позволяет Raspberry Pi считаться мощным встраиваемым одноплатным компьютером. Но что делать, если проект требует большей вычислительной мощности и большей памяти для данных? Тогда можно воспользоваться BeagleBone Black, или подвергнуть Raspberry Pi апгрейду.
Но конструирование печатных плат требует большого практического опыта. Еще больше знаний необходимо для того, чтобы сделать физическую копию уже существующей печатной платы и организовать ее производство. По этой причине подвергать Raspberry Pi электронной хирургии, чтобы добавить к ней новые компоненты, не рекомендуется. Тем не менее, компанию LeMaker не остановила сложность доработки печатной платы, и в результате ею была создана Banana Pi. Архитектура Banana Pi очень похожа на Raspberry Pi, за исключением того, что в ее основе лежит система на кристалле (СнК) AllWinner A20, работающая на частоте 1 ГГц, и DDR3 SDRAM емкостью 1 Гбайт. Фактически, использованный в AllWinner процессор представляет собой двухъядерный A20 ARM Cortex-A7.
 |
| Система не кристалле AllWinner A20. |
Двухъядерный процессор удваивает вычислительную мощность Banana Pi по сравнению с исходной Raspberry Pi. Двойное ядро дает операционной системе иллюзию работы двух 1-гигагерцовых процессоров. Сколько проектов вы не смогли завершить из-за нехватки вычислительной мощности Raspberry Pi? Banana Pi способна изменить ситуацию. СнК AllWinner A20 может намного больше, чем просто компенсировать недостающую вычислительную мощность. Помимо мощного процессора, Banana Pi имеет слот для подключения карты памяти формата SD емкостью до 64 ГБ, предоставляя пользователю возможность сохранить намного больше данных. Эти усовершенствования делают Banana Pi удобным обновлением с продажной ценой $50.
Так что же делает СнК AllWinner A20 такой привлекательной? Прежде всего, то, что это первый подобный чип с двухъядерным процессором ARM A7. Как и в случае с современными компьютерами, многоядерность помогает решать вопросы многозадачности. Несколько приложений могут посылать и принимать данные одновременно, давая пользователю больше власти над задачами, которые он планирует решить в своем проекте. Инструкции процессора ARM A7 поддерживают аппаратное деление целых чисел. В остальных процессорах архитектуры ARM целочисленное деление выполняется программно. Аппаратное деление освобождает память команд, делая работу процессора более эффективной. Кроме того, для адресации памяти процессор ARM A7 имеет 40 бит. Это позволяет ему иметь доступ к первичной памяти большего объема. Благодаря расширению адресного пространства процессор может выполнить больше задач за меньшее время.
 |
| Внешние сигналы Raspberry Pi. |
Наряду с мощным процессором, Allwinner A20 содержит процессор графического ускорителя (GPU). Идя по стопам основного процессора, этот GPU Mali 400MP2 также имеет два ядра. Помимо двух ядер Mali 400MP2 имеет кэш второго уровня емкостью 256 Кбайт, дающий доступ к большему объему недавно использованной информации. В конечном счете, это увеличивает скорость вычислений, а с точки зрения графических дисплеев повышает качество визуализации графических объектов, требующих большой математической обработки. С такой технологией загрузка графического интерфейса пользователя будет происходить очень быстро, графический ускоритель будет работать более эффективно, а разрешение фильмов или картинок повысится. GPU был встроен для ускорения генерации экранных объектов. На эту плату пользователь может установить такую ОС, как Android или Ubuntu, и работать с ней, не ощущая задержек, которые мог бы возникнуть при более медленном GPU.
Технических ограничений, присущих Raspberry Pi, больше нет. Banana Pi имеет ту же стандартную периферию, которая есть у Raspberry Pi, включая выход HDMI, выход 10/100/1000 Ethernet, аудио выход и разъемы входов/выходов общего назначения (GPIO).
 |
 |
| Banana Pi (слева) и Raspberry Pi. | |
С такой платой вы имеете возможность превратить свой дом в Интернет вещей. Разместив датчики в разных комнатах и связав их с Banana Pi, вы сможете создать себе жизнь, соединеную с Интернетом. Это будет напоминать вам о домашних обязанностях, поможет в выполнении повседневных функций и упростит вашу жизнь в целом. И все это благодаря передовым технологиям Banana Pi. Подключенная к сенсорному, или даже к обычному экрану, Banana Pi способна работать под многими операционными системами, включая Android 4.4 KitKat, Ubuntu 13.01, или даже такую мультимедийную ОС, как XBMC. А по многим из своих возможностей Banana Pi сопоставима с самыми современными одноплатными компьютерами.
Из всех одноплатных компьютеров, показанных недавно на Международной выставке производителей потребительской электроники, сложно выбрать хотя бы один, который подходил бы для любого проекта. Banana Pi, основанная на знаменитой Raspberry Pi, станет средством создания недорогих решений для многих электронных проектов, требующих интенсивных вычислений. Все это вполне возможно, поскольку исходные коды Banana Pi общедоступны. Став одной из первых плат с двухъядерным процессором, Banana Pi указала путь к созданию более быстрых и менее дорогих одноплатных компьютеров. Двухъядерность позволяет решить множество задач из тех, которые оказались непосильными для Raspberry Pi. Одноплатные компьютеры следующего поколения уже появились, и Banana Pi занимает среди них особое место.
