Memanfaatkan Komputer Papan Tunggal: Panduan Cepat untuk Meraih Pasar Sosial

Tentang Komputer Papan Tunggal, Jika Anda belum pernah melihat gelombang dalam kehidupan teknik Anda, luangkan waktu untuk mengamati bagaimana Komputer Papan Tunggal sedang mendominasi pasar sosial kita. Mereka telah menjadi tren saat ini. Jika Anda tidak berinteraksi dengan mereka di mobil terbaru yang Anda beli, maka Anda akan menemukan mereka terpasang di mesin cuci, sistem keamanan, atau bahkan di rumah sakit. Kita tidak dapat menghindarinya; kita harus menerima mereka.

Sebagai produsen PCB, kami tidak lagi mampu menyelingi Komputer Papan Tunggal; saatnya kita menerima mereka. Edisi ini bertujuan untuk menjelajahi bidang SBC yang menarik dan berkembang ini dan bagaimana mereka dapat membantu proyek atau kehidupan sehari-hari Anda. Karena sebagai WellPCB, kami telah dewasa dalam Montasi PCB, kami bersedia menegangkan rantai zaitun dengan menawarkan saran dan sumber terpercaya yang bisa Anda minta penawaran. Tetaplah di sini; tidak akan lama; saya janji.

Komputer Papan Tunggal Secara Sepintas

1.1: Apa itu Komputer Papan Tunggal (SBC)?

Komputer Papan Tunggal adalah komputer yang berfungsi sepenuhnya (artinya memiliki input dan output, memori, dan prosesor) yang dibangun pada satu PCB (Papan Rangkaian Cetak). Berbeda dengan desktop dan Komputer Pribadi (PC) biasa, SBC bergantung pada arsitektur sederhana yang tidak memberi ruang untuk fungsi periferal yang diperluas menggunakan slot ekspansi. Arsitektur prosesor ARM (Advanced RISC Machine) dengan kecepatan pemrosesan yang lebih rendah dan konsumsi daya yang sangat rendah memberi daya pada sebagian besar SBC. Lagi pula, beberapa SBC modern mengikuti arsitektur prosesor x86-Intel, seperti yang akan kita jelajahi di bab-bab berikutnya.

1.2: Apa Gunanya?

Seperti yang diuraikan sebelumnya, SBC dapat digunakan untuk melakukan setiap tugas yang dapat dijalankan komputer biasa. Pada awalnya (sekitar Mei 1976), SBC dikembangkan untuk membantu pembelajaran. Namun dengan peningkatan teknologi, mereka berkembang untuk menjalankan berbagai aplikasi seperti komputer biasa. Sistem cerdas seperti yang menggerakkan mobil pintar, sistem keamanan inovatif, dan perangkat otomatis, di antara banyak aplikasi lainnya, bergantung pada SBC. Selain itu, mereka masih berharga untuk pembelajaran, prototipe, dan eksperimen di antara pembelajar dan hobi.

1.3: Mengapa Mereka Lebih Disukai dari pada Komputer Biasa?

Penting untuk dicatat bahwa SBC, secara umum, memiliki kemampuan yang cukup inferior dibandingkan dengan PC mereka. Lagi pula, mereka terus meningkatkan permintaan pasar dan kemampuan pemrosesan mereka selama bertahun-tahun. Karena penggunaan yang beragam, seseorang dapat memprediksi bahwa SBC mungkin akan melampaui popularitas PC di masa depan. Sekarang, berbagai alasan membuat Komputer Papan Tunggal lebih disukai daripada PC tradisional. Beberapa alasan yang patut disebutkan meliputi:

Mereka portabel. Teratas dalam daftar keunikan mereka dibandingkan PC adalah ukuran kecil mereka. Raspberry Pi, salah satu SBC populer di dunia, cukup kecil untuk muat di telapak tangan. Berkat ukuran kecilnya, mereka portabel dan dapat diprogram lalu disematkan pada berbagai sistem otomatis/cerdas.

Mereka murah: Sebagian besar SBC sangat murah untuk diperoleh. Ketika dibandingkan dengan komputer konvensional, Komputer Papan Tunggal jauh lebih terjangkau untuk dikembangkan daripada PC. Biasanya, dengan penurunan harga beli, selalu ada kecenderungan permintaan untuk produk tersebut naik. Demikian pula, penemuan dalam penggunaan produk tersebut meningkat. SBC sekarang tersedia dengan mudah dan digunakan oleh berbagai insinyur listrik dan hobi untuk prototipe. Saat ini, Anda bahkan dapat memesan beberapa papan SBC khusus dari kami dengan harga yang luar biasa.

Mereka mengonsumsi daya lebih sedikit dari pada PC. Saat mengevaluasi SBC terhadap komputer konvensional pada konsumsi daya, Anda pasti akan menemukan penurunan yang sangat signifikan dalam konsumsi daya. SBC rata-rata hanya mengonsumsi delapan watt daya daripada 400 watt energi yang dikonsumsi oleh komputer tradisional saat berjalan pada mode “hemat daya”. Dari sudut ini, SBC lebih disukai daripada komputer konvensional. Mungkin, fitur konsumsi daya rendah ini membuat mereka menyenangkan untuk disematkan dalam sistem komputerisasi lainnya.

1.4: Gelombang SBC Sudah Menyapu PC

Jika angka tidak bohong, maka waktu terbaik untuk menerima SBC adalah pada 2013; dan waktu terbaik kedua untuk menerima mereka adalah sekarang. Dua grafik di atas menunjukkan kontras antara cara orang membeli PC dibandingkan dengan melakukan proyek Do-It-Yourself (DIY) menggunakan SBC dalam periode yang sama. Sementara permintaan pasar untuk PC terus menurun, kebutuhan SBC untuk melakukan eksperimen naik secara harian.

Analisis sederhana dari tren kebiasaan belanja orang menggambarkan bahwa SBC bukan hanya gelombang masa depan; SBC adalah gelombang saat ini yang akan menjadi putaran besar di masa depan. Kita tidak bisa menyeringap; saatnya kita menerima gelombang dan berenang bersama. Sayangnya, sebagian besar insinyur masih tidak melihatnya datang.

Mungkin alasan utama SBC meningkat dan masih akan naik lebih tinggi adalah karena SBC memungkinkan orang kebebasan untuk memprogram komputer. Orang yang obcek dengan DIY ingin menemukan dan memprogram komputer mereka agar lebih sesuai di lingkungan spesifik mereka. SBC mencapai tujuan kebebasan ini dengan menjadi lebih murah, portabel, dan dapat diprogram. SBC juga memiliki konsumsi daya lebih rendah.

Di bab-bab berikutnya, kami akan mempertimbangkan secara detail berbagai prosesor dan arsitektur Komputer Papan Tunggal dan perbandingan SBC terbaik yang tersedia saat ini.

Arsitektur Prosesor Komputer Papan Tunggal

ARM, Intel, dan Freescale Power Architecture adalah tiga desain prosesor utama yang memberi daya pada Komputer Papan Tunggal. Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, sebagian besar SBC berjalan pada prosesor ARM. Sebagian besar sisanya diberi daya oleh Intel dan sedikit oleh Power Architecture. Mari kita mulai dengan meninjau arsitektur prosesor ARM.

2.1: Arsitektur Prosesor ARM untuk Komputer Papan Tunggal

Pada dasarnya, ARM adalah arsitektur CPU yang termasuk dalam keluarga RISC (Reduced Instruction Set Computers) yang dikembangkan oleh Advanced RISC Machines (ARM). Acorn Computers mengembangkan desain ini pada tahun 1980-an.

ARM menghasilkan prosesor 32-bit dan 64-bit seperti Intel. Namun, prosesor ARM dirancang untuk beroperasi pada kecepatan lebih tinggi dengan memproses Jutaan Instruksi Per Detik (MIPS). Prosesor mencapai pemrosesan yang lebih baik dengan menghilangkan instruksi tambahan dan mengoptimalkan jalur pemrosesan, sehingga mencapai kinerja yang lebih baik pada konsumsi daya lebih rendah.

Prosesor ARM cenderung memiliki throughput yang lebih rendah daripada prosesor X86 Intel terkemuka; namun, mereka memiliki lebih banyak aplikasi daripada prosesor X86 karena kemampuan mereka untuk menggunakan konsumsi daya.

Di pasar saat ini, arsitektur prosesor ARM adalah arsitektur prosesor yang paling populer digunakan untuk Komputer Papan Tunggal karena konsumsi daya yang lebih rendah. Prosesor ini terkenal untuk sistem operasi open-source seperti Linux dan Android. Mereka berjalan pada beberapa produk pertahanan, penerbangan dan angkasa, dan elektronik konsumen, seperti ponsel cerdas, pemutar multimedia, dan perangkat wearable kebugaran, di antara perangkat lain yang menggunakan SBC.

Sebagian besar SBC terkemuka di pasar seperti The Raspberry Pi, Banana Pi, Orange Pi, BeagleBoard, Board, di antara beberapa lainnya, menggunakan prosesor ini.

2.2 Komputer Papan Tunggal—Prosesor Intel

Intel memimpin dalam manufaktur prosesor untuk Komputer Pribadi. Dalam beberapa tahun terakhir, raksasa teknologi telah membuat kemajuan dalam manufaktur prosesor berkecepatan tinggi untuk SBC.

Prosesor Intel Core dan X86 generasi keempat telah mencatat throughput yang lebih tinggi dalam pemrosesan grafis dan instruksi prosesor daripada prosesor ARM. Berbeda dengan SBC ARM yang menahan banyak prosesor sederhana yang membagi beban kerja (dikenal sebagai “scaling out”), SBC Intel dirancang untuk menahan sedikit prosesor kapasitas tinggi (kadang disebut “scaling-up”) yang dapat menangani tugas kompleks dengan mudah.

Karena pemrosesan kapasitas tinggi, prosesor Intel digunakan di bidang yang membutuhkan akurasi tinggi dan kecepatan pemrosesan yang lebih cepat seperti pasar otomatisasi, kedokteran, pertahanan, transportasi, dan penerbangan dan angkasa (seperti di kendaraan tanpa awak).

Meskipun throughput dan kemampuan pemrosesan tinggi, prosesor Intel masih tidak populer di pasar SBC karena harga yang tinggi dan konsumsi daya yang lebih tinggi dibandingkan dengan prosesor ARM. Namun, sebagian besar Prosesor Intel memiliki kekurangan overheat. Jadi, untuk proyek yang membutuhkan sertifikasi untuk digunakan di lingkungan panas, disarankan untuk mempertimbangkan merancang sistem pendingin atau bahkan menggunakan alternatif prosesor yang berbeda dari Intel.

Beberapa Komputer Papan Tunggal terkemuka yang diberi daya oleh Intel termasuk yang diproduksi oleh Perusahaan Intel seperti Intel Galileo generasi dan Perusahaan UDOO seperti UDOO Dual Basic, UDOO Quad, dan UDOO X86 advanced.

2.3: Freescale Power Architecture

Perusahaan Freescale menghasilkan prosesor Power Architecture. Mereka mengikuti arsitektur prosesor RISC seperti prosesor ARM. Mereka beroperasi seperti prosesor X86 biasa. Desainnya bertujuan untuk meminimalkan throttling.

Sementara prosesor Intel menghadapi tantangan overheat karena throttling pada beban kerja yang lebih besar, prosesor Power Architecture dengan mudah melewati pemrosesan tanpa mengonsumsi terlalu banyak daya atau overheat. Lagi pula, prosesor ini jarang digunakan di kalangan SBC. Saat ini, Prosesor Power berjalan pada SBC seperti The MIPS Creator C120 Komputer Papan Tunggal.

2.4: Komputer Papan Tunggal—Kesimpulan Bab

Sampai sekarang, kami telah melakukan tinjauan untuk memahami Komputer Papan Tunggal, kegunaan mereka, dan relevansi mereka di masa depan komputer. Kami juga telah meluangkan waktu untuk mempelajari tiga arsitektur utama SBC berdasarkan prosesor mereka. Di bab berikutnya, kami akan mulai membandingkan SBC atau merek SBC tertentu untuk menentukan yang kemungkinan akan berkinerja lebih baik dari yang lain mengenai kecepatan, throughput, dan harga beli.

Klasifikasi Komputer Papan Tunggal Terbaik

Jika Anda ingin menjalankan proyek IoT, papan mana yang akan Anda pilih dari ribuan yang dijual sekarang?

Jujur, karena jumlah produsen dan desainer SBC yang tinggi, Anda kadang-kadang dapat merasa sulit memilih papan dari daftar panjang papan. Setiap produsen tampaknya menyajikan desain atau fitur unggulan. Dalam kasus seperti itu, Anda mungkin perlu berinvestasi lebih banyak dalam informasi sebelum dapat memesan, yaitu, memberikan perhatian lebih daripada lebih uang. Dan itulah sebabnya kami meluangkan waktu untuk menganalisis berbagai SBC dan membantu Anda memilih yang terbaik dari merek terbaik Komputer Papan Tunggal di pasar kami. Kami akan melewati semua penjelasan lain dan langsung masuk ke daftar SBC terbaik kami.

3.1: Top 3 Komputer Papan Tunggal Sepanjang Masa

Peringkat 1: Raspberry Pi 3 Model B+

Raspberry Pi adalah “big boy” yang tidak diragukan lagi di industri Komputer Papan Tunggal. Perusahaan ini terkenal karena merilis papan yang sangat andal dengan dukungan komunitas yang tidak goyah untuk rilis papan mereka. Rilis papan terbaru mereka: The Raspberry Pi 3 Model B+, memperbaiki Model 3B yang terkenal. Ia memiliki fitur berikut:

Fitur

• Prosesor: 2,4GHz (dan opsi terpisah 5GHz untuk jaringan), prosesor ARM quad-core yang mendukung OS 64-bit.

• USB: 4x USB 2.0

• Jaringan: Gigabit Ethernet (melalui USB dengan kecepatan maksimum 300 mbps), Bluetooth 4.2/BLE

• Port lainnya: Port tampilan DSI dan port kamera CSI.

Ia memiliki keunggulan:

• Dukungan komunitas yang sangat baik: Raspberry memiliki komunitas online yang luar biasa yang selalu merespons tantangan Anda. Karena ia lebih populer dan menggunakan program open-source, hampir tidak ada tantangan yang akan Anda hadapi dengan Raspberry yang belum pernah dialami oleh pengembang lain. Sebagian besar masalah yang Anda hadapi dapat diselesaikan dengan penelitian online sederhana.

• Ia memiliki kemampuan pemrosesan yang lebih cepat.

• Murah untuk diperoleh.

• Ia memiliki kecepatan Ethernet yang cepat.

Ia memiliki kekurangan:

• Konektivitas Bluetooth buruk: Meskipun baru di pasar, papan ini telah mengalami laporan tentang konektivitas Bluetooth yang tidak andal.

Saya Memikirkan Raspberry Pi 3 Model B+

Raspberry adalah dan tetap menjadi raja Komputer Papan Tunggal. Model terbaru mereka terjangkau dan seharusnya berguna dalam berbagai eksperimen. Namun, berdasarkan fitur dan keunggulan model, Model B+ direkomendasikan untuk proyek yang membutuhkan konektivitas internet cepat, seperti proyek yang melibatkan GSM atau pemantauan/pengendalian jarak jauh.

Peringkat 2: Udoo X86 Ultra SBC

“Boy” kecil ini memancarkan kelas dan kekuatan yang tak terduga. Udoo adalah salah satu SBC yang sedikit yang diberi daya oleh prosesor Intel. Harga belinya jauh lebih mahal dari pada PC bahkan, dan kecepatan pemrosesannya cukup cepat untuk mengalahkan sebagian besar PC juga. Jujur, mungkin sulit untuk meringkas semua fiturnya, tetapi di sini beberapa fitur paling patut disebutkan:

• Prosesor: Intel Pentium N3710 2,56 GHz Quad-Core

• RAM: 8GB

• ROM: slot SD-card embe yang mendukung hingga 32GB

• USB: 3 X USB 3.0

• Driver grafis: Intel HD Graphics 405

• Daya: 12V, 3A.

Ia memiliki keunggulan:

• Ia memiliki kemampuan pemrosesan yang sangat baik: dengan prosesor Intel 2,56 GHz dan RAM 8GB, Udoo menempati posisi tinggi sebagai juara kecepatan pemrosesannya. SBC dapat menjalankan aplikasi perangkat lunak umum seperti PC standar tanpa menghadapi hambatan pemrosesan.

• Ia menawarkan kemampuan grafis dan multimedia yang sangat baik

• Ia kompatibel dengan Arduino: Udoo konsisten dengan papan mikrokontroler Arduino yang baik untuk eksperimen IoT. Kemampuan ini membuatnya ideal karena tidak memerlukan transisi untuk digunakan dalam proyek atau eksperimen.

• Ia memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih besar dari SBC biasa.

• Udoo memiliki dukungan komunitas yang baik untuk mendukung produknya.

Ia memiliki kekurangan:

• Ia mahal: SBC ini lebih mahal dari banyak SBC. Jadi, Anda mungkin tidak ingin membelinya untuk eksperimen Anda.

• Ia mengonsumsi daya lebih dari SBC biasa. Meskipun konsumsi dayanya lebih rendah dari pada PC, perlu dicatat bahwa ia masih mengonsumsi listrik lebih dari sebagian besar SBC. Jadi, ia tidak layak digunakan dalam proyek yang membutuhkan listrik yang lebih sedikit untuk berjalan.

Saya Memikirkan Udoo X86 SBC

Udoo masih merupakan komunitas yang berkembang. SBC ini mencatat untuk menyematkan RAM 8GB dan prosesor Intel 2,56 GHz pada SBC. Karena fitur luar biasa dan harga beli yang tinggi, saya akan merekomendasikannya untuk pengguna industri daripada hobi dan pembelajar.

Peringkat 3: Qualcomm Dragon Board

Qualcomm Dragon bukan SBC yang sangat populer. Ia kompak, mendukung berbagai platform, dan lebih kuat dari alternatif SBC biasa. Lagi pula, ia memiliki fitur yang baik untuk ditambahkan ke menu pengembangan proyek Anda. Ia memiliki fitur berikut:

Fitur:

• Prosesor: Prosesor ARM quad-core dengan kecepatan hingga 1,2GHz (dan 2,4GHz untuk jaringan). Mendukung alternatif OS 32-bit dan 64-bit

• RAM: 1GB

• USB: 2 x USB 2.0 atau Micro USB

• Jaringan: On-Board Wi-Fi 802.11

• Port lainnya: Port tampilan HDMI.

Qualcomm Dragon memiliki keunggulan:

• Kecepatan pemrosesan cepat

• Kompatibel dengan lebih banyak aplikasi perangkat lunak dan sistem operasi termasuk Linux, Windows, dan Macintosh

• Ia memiliki konektivitas jaringan yang cepat.

Ia memiliki kekurangan:

• Biaya beli yang tinggi: Meskipun ia memiliki fitur yang mirip dengan Raspberry Pi 3 Model B, ia memiliki biaya perolehan yang jauh lebih tinggi daripada Raspberry.

• Ia tidak sangat populer. Karena tidak populer di pasar, ia kurang komunitas pendukung yang mendukungnya. Jadi, ia tidak ideal untuk pembelajar.

Saya Memikirkan Qualcomm Dragon Board

Qualcomm adalah papan yang sangat baik untuk proyek yang membutuhkan SBC. Ia ideal untuk industri karena stabil dan mendukung aplikasi komputer biasa lainnya.

3.2: Komputer Papan Tunggal Termurah

Saat Anda beroperasi dengan anggaran yang sempit tetapi masih ingin mendapatkan SBC, ada beberapa opsi SBC murah yang harus Anda pertimbangkan. Di sini beberapa di antaranya:

Pine A64 SBC: salah satu SBC paling langka dan paling kuat yang saya (secara pribadi) lihat di pasar yang harganya sekitar $15 adalah Pine A64. Desainnya sangat mirip dengan Arduino Uno yang populer.

Jika Anda mencari proyek IoT yang berjalan dengan tingkat yang mengesankan, tetapi dengan biaya lebih rendah, Anda harus mempertimbangkan Pine A64. Ia mendukung hingga 2GB RAM dan berjalan pada prosesor ARM Cortes A53 Quad-core dengan kecepatan 1,2GHz yang dapat mendukung aplikasi 64-bit. Ia memiliki kecepatan jaringan yang sangat baik sekitar 1000 Mbps. Satu-satunya masalah dengan Pine A64 adalah dukungan online jarak jauh jika Anda mengalami masalah dengan papan.

Raspberry Pi Zero: Raspberry Pi Zero hanya sekitar lima dolar. Ia memiliki RAM 512MB dan kecepatan prosesor 1GHz single-core. Ia memiliki 40 pin GPIO. Pi Zero ideal untuk pembelajar, hobi, dan bahkan insinyur saat melakukan eksperimen sederhana. Pi Zero direkomendasikan karena ketersediaan yang mudah dan dukungan komunitas yang luas.

Nano Pi NEO: Nano Pi NEO sangat kecil dalam ukuran dan memiliki fitur terbatas. Ia memiliki RAM 256/512 MB dan kecepatan prosesor 1GHz. Ia mendukung Ethernet, Micro-SD, dan VGA. Nano sekitar tujuh dolar dan menyimpan sekitar 40 pin GPIO. Namun, ia memiliki kemampuan pemrosesan yang sangat lambat dan dukungan komunitas kecil untuk mendukungnya.

3.3 Komputer Papan Tunggal—Komputer Papan Tunggal Paling Kuat

Saat Anda bosan bermain dengan papan Arduino dan mikrokontroler Raspberry Pi, dan Anda ingin pergi ke dunia yang tak terbatas, Anda perlu memeriksa opsi yang lebih kuat, lebih cepat, dan (seringkali) lebih mahal. Salah satu Komputer Papan Tunggal yang saya kenal adalah Intel NUC Kit (Intel NUC NUC7i3BNH). Bahkan di lingkungan bisnis, perangkat ini cukup kuat untuk bersaing dengan beberapa server komputer (saya asumsinya lebih kuat dari komputer biasa). Berikut ini kinerjanya:

Kit Komputer Papan Tunggal Intel NUC NUC7i3BNH

Fitur:

• Prosesor: ia berjalan pada prosesor generasi ke-7 Intel (Intel Core i3-7100U).

• RAM: Ia memiliki dua soket DDR4 SO-DIMM (dukungan hingga 32GB pada 2.133 GHz)

• USB: ia memiliki 4 X USB 3.0 dan 2 X 2.0 USB.

• GPU: Ia menggunakan Intel HD Graphics 620.

• Ia memiliki port SATA dan HDMI

Sampai sekarang, kit NUC adalah papan satu-satunya yang berani menawarkan kecepatan baca Micro-SD hingga 3GB per detik dan prosesor generasi ke-7 pada satu panel. Namun, ia terbatas karena ia adalah kit, dan terbuka untuk penyesuaian bagian vendor yang dapat meningkatkan atau menurunkan kinerjanya.

Ia adalah SBC yang tidak populer bagi sebagian besar insinyur karena biaya beli yang mahal. Namun, jika Anda tertarik pada aplikasi nyata yang memerlukan kecepatan tinggi dan lebih banyak ruang penyimpanan, maka Anda bisa mencoba Intel NUC NUC7i3BNH.

Kesimpulan

Komputer Papan Tunggal telah menjadi mudah diakses dan berharga seiring waktu. Seperti yang telah kita jelajahi, ada beberapa kasus di mana Anda dapat mengintegrasikan SBC ke dalam proyek Anda. Kami juga telah mempelajari beberapa Komputer Papan Tunggal terbaik yang ditawarkan pasar saat ini.

Sekarang, mungkin setelah melalui ini, Anda mungkin memiliki beberapa kueri yang mungkin membutuhkan jawaban; silakan hubungi kami melalui situs web resmi WellPCB kami. Jika Anda ingin kami mendapatkan cetakan PCB Komputer Papan Tunggal baru untuk Anda, silakan hubungi kami untuk membuat penawaran online dengan harga yang luar biasa.