Ordinateur monocarte - Comment capturer rapidement notre marché social

À propos des ordinateurs monocartes, si vous n'avez jamais vu de vague dans votre vie d'ingénieur, prenez le temps d'observer comment les ordinateurs monocartes envahissent nos marchés sociétaux. Ils sont devenus à la mode de nos jours. Si vous n'interagissez pas avec eux dans la dernière voiture que vous achetez, vous les rencontrerez intégrés dans une machine à laver, un système de sécurité ou même à l'hôpital. Nous ne pouvons pas les éviter; nous devrons les embrasser.

En tant que fabricants de PCB, nous ne pouvons plus nous permettre d'éviter les ordinateurs monocarte ; il est temps de les embrasser. Cette édition visait à explorer ce domaine en croissance intéressante des SBC et comment ils pourraient aider vos projets ou votre vie quotidienne. Parce qu'en tant que WellPCB, nous sommes devenus majeurs dans l'assemblage de PCB, nous sommes prêts à étendre une branche d'olivier en vous offrant à la fois des conseils et une source fiable pour laquelle vous pourriez faire un devis. Rester dans les parages; cela ne prendra pas longtemps; Je promets.

Un ordinateur monocarte en un coup d'œil

1.1 :Qu'est-ce qu'un ordinateur monocarte (SBC) ?

Un ordinateur à carte unique est un ordinateur entièrement fonctionnel (c'est-à-dire qu'il a une entrée et une sortie, une mémoire et un processeur) construit sur un seul PCB (carte de circuit imprimé). Contrairement aux ordinateurs de bureau et aux ordinateurs personnels (PC) ordinaires, les SBC reposent sur des architectures simples qui ne laissent pas de place pour des fonctions périphériques étendues à l'aide de connecteurs d'extension. L'architecture de processeur ARM (Advanced RISC Machine) avec des vitesses de traitement inférieures et une consommation d'énergie considérablement faible alimente la plupart des SBC. Là encore, certains SBC modernes sont conformes à l'architecture de processeur x86-Intel, comme nous l'explorerons dans les chapitres suivants.

1.2 :À quoi servent-ils ?

Comme indiqué précédemment, les SBC peuvent être utilisés pour effectuer n'importe quelle tâche qu'un ordinateur ordinaire peut exécuter. À leur création (vers mai 1976), les SBC ont été initialement développés pour faciliter l'apprentissage. Mais avec les améliorations technologiques, ils ont évolué pour exécuter diverses applications comme des ordinateurs ordinaires. Les systèmes de renseignement tels que ceux qui exécutent des voitures intelligentes, des systèmes de sécurité innovants et des dispositifs automatisés, parmi plusieurs autres applications de ce type, s'appuient sur les SBC. En outre, ils sont toujours précieux pour l'apprentissage, le prototypage et les expérimentations entre apprenants et amateurs.

1.3 :Pourquoi sont-ils préférables aux ordinateurs ordinaires ?

Il est essentiel de noter que les SBC ont généralement des capacités assez inférieures à leurs homologues PC. Là encore, ils n'ont cessé d'augmenter leur demande sur le marché et leur capacité de traitement au fil des ans. En raison de leurs utilisations variées, on peut prédire que les SBC pourraient dépasser la popularité des PC à l'avenir. Maintenant, diverses raisons rendent les ordinateurs monocarte plus préférables aux PC traditionnels. Certaines des raisons notables incluent :

Ils sont portables. En tête de liste de leurs particularités par rapport aux PC se trouve leur petite taille. Raspberry Pi, l'un des SBC les plus populaires au monde, est suffisamment petit pour tenir la taille d'une paume. Grâce à leur petite taille, ils sont portables, et ils peuvent être programmés puis embarqués sur différents systèmes automatisés/intelligents.

Ils sont bon marché : La plupart des SBC sont très bon marché à acquérir. Par rapport aux ordinateurs conventionnels, les ordinateurs à carte unique sont beaucoup plus abordables à développer que les PC. Habituellement, avec une réduction du prix d'achat, la demande pour un tel produit a toujours tendance à monter en flèche. De même, les inventions sur l'utilisation de tels produits se multiplient. Les SBC sont désormais facilement disponibles et utilisés par divers ingénieurs électriciens et amateurs pour le prototypage. Pour le moment, vous pouvez même commander chez nous des cartes SBC personnalisées à un prix incroyable.

Ils consomment moins d'énergie que les PC. Lors de l'évaluation des SBC par rapport aux ordinateurs conventionnels sur la consommation d'énergie, vous constaterez sans aucun doute une réduction très significative de la consommation d'énergie. Un SBC moyen ne consomme que huit watts d'énergie au lieu des 400 watts d'énergie consommés par les ordinateurs traditionnels lorsqu'ils fonctionnent en mode "économie d'énergie". Sous cet angle, les SBC sont préférables aux ordinateurs conventionnels. Peut-être que cette caractéristique de faible consommation d'énergie les rend adorables à intégrer dans d'autres systèmes informatisés.

1.4 :La vague SBC balaye déjà les PC

Si les chiffres ne mentent pas, alors le meilleur moment pour avoir adopté les SBC était en 2013 ; et le deuxième meilleur moment pour les embrasser est maintenant. Les deux graphiques ci-dessus montrent un contraste entre la façon dont les gens ont acheté des PC par rapport à la réalisation de projets de bricolage (DIY) utilisant des SBC au cours de la même période. Alors que la demande du marché pour les PC est en baisse constante, le besoin de SBC pour mener des expériences monte en flèche chaque jour.

Une simple analyse de la tendance des habitudes d'achat des gens montre que les SBC ne sont pas seulement la vague de l'avenir ; Les SBC sont la vague actuelle qui deviendra une tornade à l'avenir. Nous ne pouvons pas nous permettre d'être balayés; il est temps d'embrasser la vague et de nager. Malheureusement, la plupart des ingénieurs ne le voient toujours pas venir.

Peut-être que la principale raison pour laquelle les SBC sont à la hausse et continueront à augmenter est que les SBC permettent aux gens de programmer librement leurs ordinateurs. Les obsédés de bricolage souhaitent inventer et programmer leurs ordinateurs pour mieux les adapter à leurs environnements spécifiques. Les SBC atteignent cet objectif de liberté en étant moins chers, portables et programmables. Les SBC consomment également moins d'énergie.

Dans les chapitres suivants, nous allons maintenant examiner en détail les différents processeurs et architectures des Single Board Computers et un comparatif des meilleurs SBC disponibles à l'heure actuelle.

Architectures de processeur d'ordinateurs à carte unique

ARM, Intel et Freescale Power Architecture sont les trois principales conceptions de processeurs qui alimentent les ordinateurs à carte unique. Comme je l'avais déjà laissé entendre, la plupart des SBC fonctionnent sur des processeurs ARM. Une partie importante du reste est alimentée par Intel et quelques-unes par l'architecture d'alimentation. Commençons par examiner l'architecture du processeur ARM.

2.1 :L'architecture du processeur ARM pour les ordinateurs à carte unique

Essentiellement, l'ARM est une architecture CPU qui fait partie de la famille des RISC (Reduced Instruction Set Computers) développée par Advanced RISC Machines (ARM). Acorn Computers a développé la conception dans les années 1980.

ARM produit des processeurs 32 bits et 64 bits comme Intel. Cependant, les processeurs ARM sont conçus pour fonctionner à des vitesses plus élevées en traitant des millions d'instructions par seconde (MIPS). Les processeurs réalisent un meilleur traitement en se débarrassant des instructions supplémentaires et en optimisant les chemins de traitement, obtenant ainsi de meilleures performances avec une consommation d'énergie réduite.

Les processeurs ARM ont tendance à avoir un débit inférieur à celui des principaux processeurs Intel X86 ; cependant, ils ont plus d'applications que les processeurs X86 en raison de leur capacité à utiliser la consommation d'énergie.

Sur le marché actuel, l'architecture de processeur ARM est l'architecture de processeur la plus utilisée pour les ordinateurs monocarte en raison de leur faible consommation d'énergie. Ces processeurs sont célèbres pour les systèmes d'exploitation open source comme Linux et Android. Ils fonctionnent sur plusieurs produits de la défense, de l'aérospatiale et de l'électronique grand public, tels que les smartphones, les lecteurs multimédias et les appareils portables de fitness, entre autres appareils qui utilisent des SBC.

La plupart des SBC leaders du marché comme The Raspberry Pi, Banana Pi, Orange Pi, BeagleBoard, Board, parmi plusieurs autres, utilisent ces processeurs.

2.2 Ordinateur monocarte —Processeurs Intel

Intel est leader dans la fabrication de processeurs pour ordinateurs personnels. Ces dernières années, le géant de la technologie a fait des progrès dans la fabrication de processeurs à grande vitesse pour les SBC.

Les processeurs Intel Core et X86 de quatrième génération ont enregistré un débit plus élevé dans le traitement des graphiques et des instructions du processeur que les processeurs ARM. Contrairement aux SBC ARM qui contiennent de nombreux processeurs simples qui partagent la charge de travail (connu sous le nom de "scaling out"), les SBC Intel sont conçus pour contenir quelques processeurs haute capacité (parfois appelés "scaling-up") qui peuvent gérer facilement des tâches complexes.

En raison de leur grande capacité de traitement, les processeurs Intel sont utilisés dans des domaines qui exigent une grande précision et des vitesses de traitement plus rapides, comme les marchés de l'automatisation, la médecine, la défense, les transports et l'aérospatiale (comme dans les véhicules sans équipage).

Malgré leur débit et leur capacité de traitement élevés, les processeurs Intel sont toujours impopulaires sur le marché SBC en raison de leur prix élevé et de leur consommation d'énergie plus élevée par rapport aux processeurs ARM. Cependant, la plupart des processeurs Intel présentent l'inconvénient de surchauffer. Ainsi, pour les projets nécessitant une certification pour une utilisation dans des environnements chauds, il est conseillé d'envisager la conception d'un système de refroidissement ou même d'utiliser un autre processeur alternatif à Intel.

Certains des principaux ordinateurs à petite carte alimentés par Intel incluent ceux produits par la société Intel comme les générations Intel Galileo et la société UDOO comme UDOO Dual Basic, UDOO Quad et UDOO X86 advanced.

2.3 :Architecture d'alimentation Freescale

Freescale Company produit les processeurs Power Architecture. Ils suivent l'architecture du processeur RISC comme les processeurs ARM. Ils fonctionnent comme des processeurs X86 ordinaires. Leur conception vise à minimiser l'étranglement.

Alors que les processeurs Intel sont confrontés au défi de la surchauffe due à la limitation des charges de travail plus importantes, les processeurs Power Architecture naviguent facilement à travers le traitement sans consommer trop d'énergie ni surchauffer. Là encore, ces processeurs sont rarement utilisés parmi les SBC. Pour le moment, les processeurs The Power fonctionnent sur des SBC comme le Small Board Computer MIPS Creator C120.

2.4 :Ordinateur monocarte —Conclusion du chapitre

Jusqu'à présent, nous avons fait un tour d'horizon pour comprendre les Small Board Computers, leurs utilisations et leur pertinence dans l'avenir des ordinateurs. Nous avons également pris le temps d'étudier les trois principales architectures des SBC en fonction de leurs processeurs. Dans le chapitre suivant, nous commencerons à comparer des SBC ou des marques de SBC spécifiques pour déterminer celui qui est susceptible d'être plus performant que les autres en termes de vitesse, de débit et de coût d'achat.

Classement des meilleurs ordinateurs monocarte

Si vous vouliez mener un projet IoT, quelle carte pourriez-vous choisir parmi les milliers actuellement en vente ?

Honnêtement, en raison du nombre élevé de fabricants et de concepteurs de SBC, vous pourriez parfois avoir du mal à choisir une carte parmi la longue liste de cartes. Chaque fabricant semble présenter des conceptions ou des fonctionnalités supérieures. Dans de tels cas, vous devrez peut-être investir davantage dans les informations avant de pouvoir passer une commande, c'est-à-dire accorder plus d'attention plutôt que plus d'argent. Et c'est pourquoi nous avons investi du temps pour analyser différents SBC et vous aider à choisir le meilleur parmi les meilleures marques d'ordinateurs Small Board sur nos marchés. Nous allons ignorer toutes les autres explications et plonger directement dans notre liste SBC supérieure.

3.1 :Top 3 des petits ordinateurs de bord de tous les temps

Rang 1 :Raspberry Pi 3 modèle B+ 

Raspberry Pi est le "grand garçon" incontesté de l'industrie des petits ordinateurs de bord. La société est réputée pour la publication de cartes très fiables avec le soutien indéfectible de la communauté pour leurs versions de cartes. Sa dernière version de carte :Le Raspberry Pi 3 Model B+, améliore le célèbre Model 3B. Il se vante des fonctionnalités suivantes :

Caractéristiques

• Processeur : Processeur ARM quadricœur à 2,4 GHz (et une option distincte pour 5 GHz pour le réseau) prenant en charge le système d'exploitation 64 bits.

• USB : 4 ports USB 2.0

• Réseau : Gigabit Ethernet (sur USB avec une vitesse maximale de 300 Mbps), Bluetooth 4.2/BLE

• Autres ports : Port d'affichage DSI et un port de caméra CSI.

Il y a un succès :

• Excellent soutien de la communauté : Raspberry se vante d'une grande communauté en ligne qui répond toujours à vos défis. Parce qu'il est plus populaire et utilise des programmes open-source, il n'y a guère de défi que vous rencontrerez avec Raspberry qui n'a jamais été rencontré par d'autres développeurs. La plupart des problèmes auxquels vous serez confrontés pourraient être résolus par une simple recherche en ligne.

• Il a des capacités de traitement plus rapides.

• pas cher à acquérir.

• Il a une vitesse Ethernet rapide.

Il manque :

• Mauvaise connectivité Bluetooth :bien qu'elle soit nouvelle sur le marché, la carte a déjà été confrontée à des rapports faisant état d'une connectivité Bluetooth peu fiable.

Ce que je pense du Raspberry Pi 3 modèle B+

Raspberry était et est resté le roi des ordinateurs monocarte. Son dernier modèle est abordable et devrait être utile dans diverses expériences. Cependant, à en juger par les caractéristiques et les points forts du modèle, le modèle B+ est recommandé pour les projets nécessitant une connectivité Internet rapide, comme les projets impliquant le GSM ou la surveillance/le contrôle à distance.

Rang 2 :Udoo X86 Ultra SBC

Ce petit « garçon » crache à la fois classe et puissance inimaginable. Udoo est l'un des rares SBC alimentés par les processeurs Intel. Son prix d'achat est bien plus élevé que celui des PC, et sa vitesse de traitement est suffisamment rapide pour surpasser la plupart des PC. Honnêtement, il pourrait être difficile de résumer toutes ses fonctionnalités, mais voici quelques-unes des fonctionnalités les plus remarquables :

• Processeur : Processeur Intel Pentium N3710 2,56 GHz quadricœur

• RAM : 8 Go

• ROM : emplacement pour carte SD intégré prenant en charge jusqu'à 32 Go

• USB : 3 ports USB 3.0

• Pilote graphique : Intel HD Graphics 405

• Puissance : 12 V, 3 A.

Il y a un succès :

• Il possède d'excellentes capacités de traitement : avec un processeur Intel à 2,56 GHz et une mémoire vive de 8 Go, Udoo se classe parmi les champions de sa vitesse de traitement. Le SBC peut exécuter des applications logicielles courantes comme un PC standard sans aucun problème de traitement.

• Il offre d'excellentes capacités graphiques et multimédia

• Il est compatible avec Arduino : Udoo est cohérent avec la bonne vieille carte micro-contrôleur Arduino pour les expérimentations IoT. Cette capacité le rend idéal car il ne nécessite pas de transition pour une utilisation dans des projets ou des expériences.

• Il a une plus grande capacité de stockage qu'un SBC ordinaire.

• Udoo bénéficie d'un bon support communautaire pour sauvegarder ses produits.

Il manque :

• C'est cher : ce SBC est plus cher que de nombreux SBC. Ainsi, vous ne voudrez peut-être pas l'acheter pour vos expérimentations.

• Il consomme plus d'énergie qu'un SBC ordinaire. Même si sa consommation électrique est inférieure à celle d'un PC, il est à noter qu'il consomme toujours plus d'électricité que la plupart des SBC. Ainsi, il est indigne d'être utilisé dans des projets qui nécessitent moins d'électricité pour fonctionner.

Ce que je pense du SBC Udoo X86

Udoo est toujours une communauté en pleine croissance. Ce SBC est enregistré pour stocker une RAM de 8 Go et un processeur Intel à 2,56 GHz sur un SBC. En raison de ses superbes fonctionnalités et de son prix d'achat élevé, je le recommanderais aux utilisateurs industriels plutôt qu'aux amateurs et aux apprenants.

Rang 3 :Tableau Dragon Qualcomm

Qualcomm Dragon n'est pas un SBC très populaire. Il est compact, prend en charge diverses plates-formes et est plus puissant que les alternatives SBC ordinaires. Là encore, il a de bonnes fonctionnalités à ajouter au menu de développement de votre projet. Il a les fonctionnalités suivantes :

Caractéristiques :

• Processeur : Processeur ARM quadricœur avec des vitesses allant jusqu'à 1,2 GHz (et 2,4 GHz pour le réseau). Prend en charge les alternatives de système d'exploitation 32 bits et 64 bits

• RAM : 1 Go

• USB : 2 x USB 2.0 ou un Micro USB

• Réseau : Wi-Fi 802.11 embarqué

• Autres ports : Port d'affichage HDMI.

Qualcomm Dragon a un succès :

• Vitesse de traitement rapide

• Compatible avec davantage d'applications logicielles et de systèmes d'exploitation, notamment Linux, Windows et Macintosh

• Il dispose d'une connectivité réseau rapide.

Il a manqué :

• Un coût d'achat élevé :même s'il possède des fonctionnalités qui s'inspirent du modèle B du Raspberry Pi 3, son coût d'acquisition est nettement supérieur à celui du Raspberry.

• Ce n'est pas très populaire. Parce qu'il n'est pas populaire sur le marché, il manque une communauté de soutien pour le soutenir. Il n'est donc pas idéal pour les apprenants.

Ce que je pense de Qualcomm Dragon Board

Qualcomm est une excellente carte pour les projets nécessitant des SBC. Il est idéal pour les industriels car il est stable et supporte d'autres applications informatiques courantes.

3.2 :Les ordinateurs monocarte les moins chers

Lorsque vous avez un budget serré mais que vous aimeriez quand même avoir la main sur un SBC, il existe quelques options SBC bon marché que vous devriez envisager de vérifier. En voici quelques-uns :

Pin A64 SBC : l'un des SBC les plus rares et les plus puissants que j'ai (personnellement) vu sur le marché et qui coûte environ 15 $ est le Pine A64. Sa conception s'inspire beaucoup du populaire Arduino Uno.

Si vous cherchez à faire exécuter un projet IoT avec des tarifs impressionnants, mais à moindre coût, vous devriez envisager The Pine A64. Il prend en charge jusqu'à 2 Go de RAM et fonctionne sur un processeur quadricœur ARM Cortes A53 avec une vitesse de 1,2 GHz pouvant prendre en charge des applications 64 bits. Il a d'excellentes vitesses de réseau d'environ 1000 Mbps. Le seul os avec Pine A64 est son support en ligne à distance si vous rencontrez des problèmes avec la carte.

Raspberry Pi Zéro : Le Raspberry Pi Zero coûte environ cinq dollars. Il dispose de 512 Mo de RAM et d'un processeur monocœur de 1 GHz. Il dispose de 40 broches GPIO. Pi Zero est idéal pour les apprenants, les amateurs et même les ingénieurs lors de la réalisation d'expériences simples. Le Pi Zero est recommandé pour sa disponibilité facile et son soutien massif de la communauté.

Nano Pi NEO : Nano Pi NEO est extrêmement petit et a des fonctionnalités limitées. Il dispose de 256/512 Mo de RAM et d'une vitesse de processeur de 1 GHz. Il prend en charge Ethernet, Micro-SD et VGA. Nano coûte environ sept dollars et conserve environ 40 broches GPIO. Cependant, il a une capacité de traitement considérablement lente et un support communautaire mineur pour le sauvegarder.

3.3 Ordinateur monocarte —L'ordinateur monocarte le plus puissant

Lorsque vous en aurez assez de jouer avec les cartes Arduino et les microcontrôleurs Raspberry Pi, et que vous aimeriez aller dans le monde de l'illimité, vous devrez rechercher des options plus puissantes, plus rapides et (souvent) plus chères. L'un de ces petits ordinateurs de bord que je connais est le kit Intel NUC (Intel NUC NUC7i3BNH). Même dans un environnement professionnel, cet appareil est suffisamment puissant pour rivaliser avec certains serveurs informatiques (je suppose qu'il est plus puissant qu'un ordinateur ordinaire). Voici comment cela fonctionne :

Kit d'ordinateur monocarte Intel NUC NUC7i3BNH

Caractéristiques :

• Processeur : il fonctionne sur le 7 ^e d'Intel processeur de génération (Intel Core i3-7100U).

• RAM : Il dispose de deux sockets SO-DIMM DDR4 (prise en charge jusqu'à 32 Go à 2,133 GHz)

• USB : il dispose de 4 ports USB 3.0 et de 2 ports USB 2.0.

• GPU : Il utilise Intel HD Graphics 620.

• Il possède à la fois des ports SATA et HDMI

Jusqu'à présent, le kit NUC est la seule carte qui a osé offrir une vitesse de lecture Micro-SD allant jusqu'à 3 Go par seconde et un processeur de septième génération sur un seul panneau. Cependant, il est limité car il s'agit d'un kit et il est ouvert aux ajustements de pièces du fournisseur qui peuvent soit augmenter ses performances, soit les réduire.

C'est un SBC impopulaire pour la plupart des ingénieurs en raison de son coût d'achat élevé. Néanmoins, si vous êtes intéressé par les applications réelles qui nécessitent des vitesses élevées et plus d'espace de stockage, vous pouvez essayer l'Intel NUC NUC7i3BNH.

Conclusion

Les ordinateurs monocartes sont devenus à la fois accessibles et précieux au fil du temps. Comme nous l'avons déjà exploré, il existe plusieurs cas où vous pouvez incorporer des SBC dans vos projets. Nous avons également étudié certains des ordinateurs monocarte les plus excellents du marché actuel.

Maintenant, peut-être qu'après l'avoir parcouru, vous avez peut-être eu quelques questions qui pourraient nécessiter des réponses ; n'hésitez pas à nous contacter via notre site officiel WellPCB. Si vous souhaitez que nous vous fournissions une nouvelle impression de PCB pour ordinateur à carte unique, n'hésitez pas à nous contacter pour faire un devis en ligne à un prix incroyable.