Ve světě, kterému dominují stále výkonnější zařízení, s dedikovanými grafickými kartami, vícejádrovými procesory a operačními systémy, které vyžadují stále více zdrojů, se zdá, že jdou iniciativy, jako je ta, kterou vyvinul inženýr Dimity Grinberg, proti srsti, ale také otevírají nové cesty pro zkoumání. A podařilo se mu navrhnout funkční počítač schopný provozu Linux využívající pouze tři základní elektronické komponenty.
Tento jedinečný počítač se vám vejde do dlaně, a přestože není určen k tomu, aby nahradil tradiční počítače, nabízí hmatatelný důkaz toho, jak daleko můžete zajít v oblasti optimalizace a efektivita hardwaru. Závazek snížit fyzické prvky na minimum bez obětování funkčnosti zdůrazňuje potenciál Linuxu v kontextech, kde jsou prostor a zdroje extrémně omezené. Chcete-li prozkoumat více o systémech, jako je tento, podívejte se na našeho průvodce na Software LinuxCNC.
Minimalistický design na malém talíři
Projekt, který sám Grinberg pojmenoval „8pinLinux“, je založen na a Deska s plošnými spoji (PCB) navrženy tak, aby integrovaly pouze tři čipy s 8pinovým pouzdrem SOIC. Tyto čipy nejsou nijak zvlášť výkonné, ale každý plní základní funkci v systému.
Za prvé, použitý procesor je model STM32G0 s architekturou ARM Cortex-M0+, více než skromná možnost, ale pro účely projektu dostačující. K tomu je přidána paměť 8 MB PSRAM, také v 8pinovém balení, které funguje jako systémová RAM. Trojici čipů uzavírá USB řadič PL2303GL, který poskytuje konektivitu a regulované napájení 3.3V s výstupem 100mA. Pro ty, kteří hledají konkrétní výkon v podobných zařízeních, je zajímavé se podívat Nejlepší CAM software pro Linux.
Deska navíc integruje slot na microSD kartu, sloužící jako externí úložný systém. Tento malý detail je zásadní, protože umožňuje dům operační systém a některé dočasné soubory, i když omezení rychlosti a kapacity zůstávají.
Použití emulace k překonání hardwarových omezení
Aby bylo možné provozovat Linux na takto omezeném hardwaru, Grinberg použil techniky Emulace architektury MIPS. To vám umožní používat linuxové jádro a přizpůsobit ho prostředí, pro které nebylo původně určeno. Zvolený operační systém byl Debian, který sice začíná a funguje, ale dělá to s znatelnou pomalostí kvůli omezeným možnostem konfigurace.
Jednou z největších technických výzev bylo zajistit, aby různé prvky sdílely stejnou datovou sběrnici bez rušení. K dosažení tohoto cíle bylo implementováno řešení filtrování, které to umožňuje samostatné SPI signály různých frekvencí, takže karta SD i připojení USB mohou fungovat současně bez konfliktů. Pokud máte zájem o emulaci a používání omezeného hardwaru, doporučujeme přečíst o Pine64, bezplatný mini počítač.
Celý design byl optimalizován na milimetr. Ačkoli přesné rozměry desky nebyly odhaleny, odhaduje se, že by mohla být menší než ta 3 cm x 3 cm, tedy nepatrný zlomek oproti standardnímu Raspberry Pi, který je kolem 8.5 cm x 5.6 cm.
Technická ukázka, nikoli komerční produkt
Toto mini PC není zamýšleno jako skutečná náhrada současných systémů, a to ani těch nejskromnějších mini PC dostupných na trhu. Jde spíše o technické a koncepční cvičení, s cílem ukázat, kam až může účinnost zajít, pokud je dostupný hardware vymáčknut na maximum.
Iniciativa trochu připomíná jiné vzdělávací a experimentální projekty, jako je použití mikrokontrolérů k emulaci základních síťových prostředí, retro videoher nebo průmyslových řídicích systémů. Zde je hodnota v tom, že to prokážeme Linuxové jádro lze přizpůsobit i platformám s extrémně omezenými schopnostmi. Pro zájemce o vývoj softwaru v těchto prostředích je užitečné prozkoumat Arduino IDE na Raspberry Pi.
Tyto typy vylepšení mohou mít také praktické důsledky v prostředích, kde jsou kritickými faktory velikost, spotřeba energie a náklady. Uvažujme například o projektech internetu věcí (IoT), kde mít Funkční linuxová základna s tak malým hardwarem by mohla být zajímavá pro velmi specifické úkoly..
I když je v současné době vhodnější jako proof of concept, není vyloučeno, že v budoucnu budou tyto myšlenky aplikovány na průmyslové, vzdělávací nebo výzkumné platformyotevírá dveře k dostupnějšímu, udržitelnějšímu a efektivnějšímu rozvoji.
Výsledkem je kombinace flexibilního softwaru a minimálního hardwaru, což je myšlenka, která zpochybňuje tradiční koncepty toho, co je potřeba ke spuštění kompletního a užitečného operačního systému.
Dalo by se říci, že tento druh projektu funguje jako testovací prostor pro nové generace hardwarových a softwarových designérů a vývojářů. Provozování tak složitého systému na tak omezené konfiguraci otevírá mnoho možností pro vzdálená prostředí, vestavěné systémy a jednorázová zařízení se specifickými funkcemi. Přístup, který může souviset i s projektem o Noodle Pi, zvědavý ruční projekt.
Experiment „8pinLinux“, přestože není nijak zvlášť výkonný ani rychlý, dokázal objasnit, že existuje prostor pro přehodnocení toho, jak je technologie navrhována a distribuována, a posuzovat nejen výkon, ale také účinnost, dostupnost a technologická udržitelnost.
Stále posiluje image Linuxu jako extrémně tvárného operačního systému, který lze přizpůsobit téměř jakémukoli kontextu, od superpočítačů po experimentální kapesní projekty.
