Итак, днем рождения миникомпьютеров Raspberry (малинка) можно считать май 2011г, когда компанией The Raspberry Pi Foundation был представлен самый первый образец этой серии, размером с флэш-накопитель. Постепенно изделие становилось более функциональным, увеличивались мощность, размеры и, конечно, цена. Вначале эти малютки позиционировались как детские игрушки, позволяющие детишкам освоить основы робототехники. Но уже 29 февраля 2016 года разработчики выпустили Raspberry Pi 3 имевшего на борту 64-битный процессор Broadcom BCM2837 на архитектуре ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1,2 ГГц и модулем оперативной памяти на 1 ГБ. Он был оснащенWi-Fi, Bluetooth, а также 100/10Мбит/с Ethernet, при этом имел размеры примерно с кредитную карту. Согласитесь, весьма и весьма неплохо для такой малютки!
Но прогресс не стоял на месте. Далее последовало еще несколько модификаций и, наконец, в июне 2019 года общественности был представлен Raspberry Pi 4B.
Вот его характеристики:
Однокристальная система: SoC Broadcom BCM2711.
В нее входит Центральный процессор: 4-ядерный 64-битный CPU на ARM Cortex A72 (с ARMv8-A и 64-битным набором команд) с тактовой частотой 1,5 ГГц и
Графический процессор: VideoCore VI GPU с тактовой частотой 500 МГцс поддержкой графики OpenGL ES 3.0
Оперативная память: 4 ГБ LPDDR4-2400 SDRAM
Интернет:
Ethernet порт 1000 Мбит/сек.
Стандарт Wi-Fi: 802.11 ac (двухдиапазонный 2,4 / 5,0 ГГц)
Стандарт Bluetooth: v5.0 с BLE (устройство с низким энергопотреблением)
Цифровой аудио/видеовыход: 2× micro-HDMI версии 2.0
Максимальное выходное разрешение видеосигнала: 2160p (60 Гц)
Максимальное разрешение в режиме двух мониторов: 2160p (30 Гц)
Аналоговый аудио/видеовыход: 4-контактный мини-джек 3,5 мм
Порты для периферии: 2× USB 2.0, 2× USB 3.0
Порт для камеры: Camera Serial Interface (MIPI CSI)
Порт для экрана: Display Serial Interface (MIPI DSI)
Карта памяти (в качестве винчестера): microSD
Порты ввода-вывода GPIO: 40
Напряжение питания: 5 В
Максимальный ток потребления: 3 А
Габариты: 85×56×17 мм
Как видите, миникомпьютер реализован на четырёхъядерном процессоре Cortex-A72, с частотой 1.5 ГГц, со встроенным видеопроцессором VideoCore VI и может нести на борту 1, 2, или 4 Гигабайта оперативной памяти (ОЗУ). Свою память видеокарта не имеет, необходимый объем выделяет пользователь при настройке, и может менять значение от 16 до 256 мегабайт. Можно выставить и больше, но ощутимой пользы это не принесет.
Благодаря расположненному на плате радиомодулю, беспроводная связь доступна на Raspberry 4B в виде двухдиапазонного Wi-Fi 2,4 / 5,0 ГГц (стандарта 802.11ac ) и Bluetooth 5.0. Радиомодуль сочетает в себе две функции: WiFi для создания локальных компьютерных сетей и выхода в интернет и Bluetooth связь для соединения с периферией, например с мышью и клавиатурой, или для передачи и получения данных от рядом расположенных периферийных устройств (сенсоров, смартфонов и т.д.). Так же имеется разъем для проводного (RJ45) полноскоростного 1 Гбит/с Ethernet (1000 BaseT), и 3,5 мм джек выход для наушников, позволяющий при необходимости выводить звук на активные стереоколонки. Надеюсь, вы догадались, что стереоколонки должны иметь отдельный источник питания.
Из 4 портов USB, два имеют формат USB 3.0, а для подключения мониторов доступно два разъема micro HDMI, что позволяет при наличии переходников подключать сразу два монитора или телевизора. А в качестве винчестера (для размещения операционной системы) у этой малютки используется карта памяти microSD. Для начала рекомендую карту памяти размером не более 32 Гигабайт, на первое время этого будет вполне достаточно. Лучше приобрести карту с меньшим объемом памяти, но более качественную, не ниже 10 класса скорости. А в качестве дополнительного винчестера можно использовать обычную флэшку. От себя могу порекомендовать приобрести USB разветвитель, чтобы не подвергать излишнему механическому воздействию разъемы на самой плате.
У «малинки» есть еще одна интересная особенность – миникомпьютер сам меняет частоту процессора для выполнения того или иного приложения. От 600 Мгц при простое, до 1500 Мгц при выполнении «тяжелых» приложений.
Так что нет ничего удивительного в том, что это устройство потребляет ток не более 3 ампер при напряжении 5 вольт и не нуждается в вентиляторах для охлаждения микросхем. Правда, все равно обязательно потребуется приобрести для этой модели алюминиевый корпус-теплоотвод. Скажу сразу –пластиковая коробочка и маленькие теплоотводы для этого миникопьютера совершенно не подходят. А вот при правильно подобранном теплоотводе не потребуются даже вентиляторы, все равно температура нагрева не будет превышать 50-60 градусов Цельсия. Так что если вы считаете, что настоящий компьютер должен иметь не менее 5 вентиляторов (1 на процессор, 2 на видеокарту, 1 на блок питания и еще один в корпусе), то «малинка» вам не подойдет. ;)
А если говорить серьезно, то учитывая вышеперечисленные параметры, можно предположить, что эта крошка размером 5,5 х 9,5 см способна заменить собой офисный компьютер и превратиться в «убийцу десктопов»? А собственно почему бы и нет, ведь появилась плата, несущая уже 8 гигабайт ОЗУ!
Для сравнения напомню, что в далеком 1995г для геймера вершиной мечтаний являлся компьютер с одноядерным 32 битным процессором Intel 486DX, частотой 40 Мгц и 4 Мегабайтами ОЗУ на борту!
И у энтузиастов и любителей поэкспериментировать стазу возник вопрос – а можно ли эту малютку использовать в качестве персонального компьютера, то есть десктопа? И я сразу отвечу – да, можно. Естественно, в интернете можно встреть рецензии с названием «первое разочарование» и прочее, но не будем забывать, что это все-таки миникомпьютер в 70 долларов и требовать от него производительности современных ПК стоимостью от 1000 долларов и выше было бы наивно.
Давайте сразу проясним ситуацию – играть на малинке в современные 3D игры типа «Wartander» или «Call of Duty: Black Ops 4» вы не сможете никогда. Для этого есть следующие причины:
1. Микропроцессор использует свою RISC архитектуру не совместимую с х86 процессорами фирмы Intel или AMD.
2. В микрокомпьютере используется операционная система (ОС) Raspberry Pi OS (дистрибутив Linux на базе Debian)
3. Не хватит производительности встроенной видеокарты, ее мощность соответствует примерно началу 2000-ых годов. Кроме того нет аппаратной поддержки Direct3D.
Но первые две особенности дают и некоторые преимущества.
1. Вся миллионная коллекция вирусов заботливо написанная для Windows всех систем за 30 лет ее существования совершенно безопасна для Raspberry 4B.
2. Raspberry Pi OS Buster и пришедшая ей на смену Raspberry Pi OS Bullseye совершенно бесплатны для пользователя. Собственно как и LibreOffice, почти полный аналог MicrosoftOffice.
3. В Raspberry Pi OS используется поддержка 3D графики на базе OpenGL.
Вам может показаться, что совершенно незачем тратить время на возню с какой-то экзотической операционной системой на базе Linux. Экзотической? Ну, это с какой стороны посмотреть. Да, среди персональных компьютеров Windows занимает примерно 75,5% долей рынка и это неоспоримо. Но на Linux работает примерно 70 процентов серверов из первых 10 миллионов доменов, при этом, в конце 2017 года все 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире работали под управлением Linux. Более того, Android – самая популярная мобильная операционная система в мире (применяется примерно в 2,5 миллиардах смартфонах) использует ядро Linux, но имеет графический интерфейс, и собственный код с дополнительными библиотеками. Так что еще надо посмотреть, какая операционная система в мире более экзотична – Linux или Windows.
Сразу хочу развеять опасный миф о том, что для ОС Linux (а соответственно и для Raspberry Pi OS) не бывает вирусов. «Малинки» выпускаются миллионными тиражами уже много лет и было бы странно, если бы не нашлись «энтузиасты» желающие написать вредоносную программу и для этого миникомпьютера.
В соответствующей части я расскажу о минимальных мерах безопасности которые необходимо принять для защиты вашего микрокомпьютера.
«Малинка» вам сможет пригодиться в следующих случаях:
1. Для обучения. Собственно сам проект и начинался как разработка платформы для обучения детей программированию и основам робототехники. Поэтому в наследство от предыдущих моделей остался рудимент в виде 40 пинового разъема, а через специальный разъем, например можно подключить миниатюрные видеокамеры позволяющую производить съемку как днем, так и ночью. И соответственно миникопьютер имеет необходимый набор соответствующих обучающих программ. Кроме того в ОС уже «зашит» интерпретатор языка Питон и в комплекте прилагается отладчик Geany. На этом миниатюрном компьютере вы сможете изучить такие языки, как Free Basic, Fortran, JavaScript, Erlang, Scratch, Си, С++.
https://warmplace.ru/soft/sunvox/index_ru.php
Имеется SunVox - это программа для создания музыки, совмещающая в себе мощный модульный синтезатор и трекер.
2. Для дома. Например у меня монитор с размером экрана 1920х1080 пикселей, малинка позволяет вполне комфортно просматривать на нем видеофильмы и ролики с Ютуба. или проигрывать музыкальные файлы. У меня настроен выход в Вацап и Телеграмм даже через обычный проводной интернет. Путешествие по информационным сайтам, доступ к сайту росреестра, налоговой полиции или госуслуг тоже происходит без каких-либо проблем.
3. Для офиса. Если требуется вести переписку, писать отчеты в ворде и екселе и выходить в интернет, то большой разницы между Windows и Raspbian Buster вы не увидите, так как для вас имеется почти полноценный аналог Libre office, а для любителей порисовать KolourPaint. Но, если вы используете для бизнеса какие-то специализированные программы, вам конечно понадобится ОС Windows. Другой вопрос – действительно ли на все компьютеры в офисе вам требуется мощный ПК с ОС фирмы Микрософт? Сразу скажу, что вы можете с помощью интернета или флэш-накопителей производить обмен информацией между Raspbian Buster и Windows. Файлы в формате pdf, djv, doc, и тд будут одинаково открываться в обоих операционных системах.
4. Для работы с 2D и 3D графикой. Для работы с графикой имеются оптимизированные под последнюю OS Raspbian Bullseye:
GIMP 2.10
RawTherapee
Inkscape – это лучший векторный редактор, доступный на Linux
Для изучения 3D графики отлично подойдет Blender 2.79b, правда имеется адаптация только под OS Raspbian Buster.
Как видите, «малинка», по своим возможностям уже не детская игрушка, за вполне «детскую» цену.
Внимание! Когда вы вставите флэшку из Raspberry в ПК с установленной Windows, операционная система предложит вам «проверить» флэш накопитель на ошибки. Ни в коем случае не соглашайтесь! Отмените проверку. Это не помешает Windows без проблем считывать и использовать ваши данные полученные с флэшки.
Естественно, также возможно использование принтеров и сканеров. Причем драйвера имеются на почти все общераспространенное оборудование.
4. Для игр. Скажу сразу, если вы не являетесь поклонником ретро игр (а среди них, поверьте, есть настоящие шедевры), то выбор игрушек будет ограничен. На официальном сайте есть список игр (кроме тех которые уже помещены в дистрибутив): https://magpi.raspberrypi.com/articles/run-linux-games-natively-on-raspberry-pi
Как видите, список небольшой. Но и тут есть выход – можно использовать вполне современные так называемые «браузерные игры». То есть игры не требующие скачивания программного обеспечения на ваш компьютер, достаточно, чтобы браузер Chromium имел совместимость с соответствующими технологиями.
Понравятся вам эти игры или нет, это дело вкуса, но их довольно много. Найти подобные игрушки можно на соответствующих порталах
https://yandex.ru/games/
Земля мёртвых. Выживание
World Of Feudal
Far orion
Моя ферма
Tanks Wordl
Шашки и Шахматы
https://games.mail.ru
Dracon Knight2
И т. д. и т.п.
Так что, как видите, найти применение «малинке» вполне возможно. Правда, использование миникомпьютера в качестве офисного тормозилось тем, что производитель в первое время поставлял только саму плату. Блок питания, теплоотвод, кабель для мониторов, переходник USB-microSD (для записи ОС с сайта производителя) пользователю приходилось покупать по отдельности (или в комплекте через али-экспресс). И все необходимо было собрать и настроить. Что требовало некоторой технической подготовки и творческого энтузиазма. К счастью, компания исправила этот недочет и выпустила Raspberry Pi 400 – это полноценный и полностью готовый к работе компьютер на базе Raspberry Pi 4, с 4-8 гигабайтами ОЗУ, который встроили прямо в компактную QWERTY-клавиатуру. Правда в оригинальной клавиатуре только 78 клавиш, отсутствует правый 17 клавишный блок с цифрами и дополнительными символами, а также на клавишах не нанесена кириллица. Поэтому именно Raspberry Pi 400 рекомендую приобретать у российских ритейлеров – предварительно уточнив о наличии кириллицы на клавишах. В остальном это вполне удобный аналог современного офисного компьютера. Недаром Raspberry Pi справедливо называют «ZX Spectrum» нашего времени. Более подробно о возможностяъ «малинки» вы можете узнать на официальном сайте:
https://www.raspberrypi.com/
Во второй части мы рассмотрим подключение Raspberry 4B к сети интернет при использовании провайдером протокола рррое, а также научимся использовать смартфон как источник вай-вая для загрузки из интернета необходимых утилит.
В третьей части предпримем минимальные меры безопасности для работы в сети.
Всего хорошего, до новой встречи.