Když se řekne počítač, každý si představí klasické PC. Počítač jako univerzální počítací stroj však může dosahovat i titěrných rozměrů a můžete ho využít k rozličným úkonům.
Miniaturizace jde stále kupředu. Od sálových počítačů jsme se dostali k domácím desktopům, notebookům, netbookům, ultrabookům, tabletům a chytrým telefonům. Jenže to jsou všechno v podstatě osobní počítače se vším všudy. Co když hledáte něco relativně výkonného, ale zároveň maličkého a specializovaného? Přesně na to se hodí subtilní počítače, které se začínají objevovat čím dál častěji a za příznivější ceny.
Stavebnice Arduino a .Net Gadgeteer
Tím nejjednodušším počítačem, který však učíte novým kouskům asi nejsložitěji, je například univerzální platforma Arduino. Je určena především pro vývoj aplikací v automatizaci. To znamená, že moduly Arduino lze použít třeba na ovládání robotů, dálkové řízení domácnosti, zavlažování skleníku nebo čehokoliv, co si jen dovedete představit. Jedná se o modulární systém, kde je srdcem počítače deska s nějakým programovatelným mikrokontrolerem a do ní můžete zasunout další rozšiřující desku s displejem nebo třeba síťovou kartou (tzv. shieldy). Celé to osadíte do nepájivého kontaktního pole nebo jiného modulu s konektory pro senzory či s tlačítky.
Arduino Nano – menší už asi nenajdete
Loni v létě představil svou chytrou mikropočítačovou stavebnici také Microsoft. Jmenuje se NET Gadgeteer a jedná se stejně jako v případě Arduina o otevřenou hardwarovou a softwarovou platformu. Jeho výhodou je snadný vývoj ve Visual Studiu s pomocí frameworku NET Micro. Gadgeteer tedy disponuje hromadou softwarových knihoven a naprogramování nějakého zařízení je pak poměrně snadné.
Stavebnice od GHI Electronics pro platformu NET Gadgeteer
NET Gadgeteer je ale mladší projekt, z pohledu komunitní podpory a podporovaného hardwaru je na tom tedy zatím lépe Arduino.
Arduino a NET Gadgeteer jsou spíše pro hračičky, kutily a hodí se přímo do ovládaných zařízení. Na pokročilejší funkce, jako je například webový server, přehrávání multimédií či surfování na internetu, musíte sáhnout po komplexnějším počítači. Tím může být zařízení s procesorem s architekturou ARM, která se jeví jako ideální co se ceny, rozměrů, zahřívání i příkonu týče. Téměř všechny chytré mobilní telefony i tablety jsou postavené na architektuře ARM, proč ji tedy nepoužít i pro miniaturní počítače?
Malý, komplexní a úsporný ARM
Architektura ARM může být použita rozličnými výrobci a je zpravidla součástí jediného komplexního SoC čipu. Takový SoC (System on Chip) v sobě kombinuje grafiku, ARM procesor, digitální signálový procesor a paměť, nepotřebuje často ani pasivní chladič a jeho příkon se pohybuje okolo 2 W při zátěži – v závislosti na použitém procesoru a funkcionalitě. Výhodné je v minipočítačích použití stejných čipů, jaké jsou právě v mobilních telefonech a tabletech – z hlediska kompatibility s různými systémy a ovladači.
I ten nejmenší formát základních desek pro PC je větší než miniaturní deska osazená jedním SoC čipem postaveným na architektuře ARM
Pokud použije výrobce vlastní či exotické řešení, hodně záleží na podpoře výrobce, zda uvolní bootloadery pro různé systémy společně s ovladači nebo rovnou celé předpřipravené systémy. Na platformu ARM dnes lze nainstalovat nejrůznější distribuce Linuxu nebo na Linuxu založené operační systémy, jako je Android či Raspbmc a OpenELEC s multimediálním prostředím XBMC. ARM nakonec bude podporovat i nový Windows 8.
Mnoho aplikací (i průmyslových) vyžaduje velký Windows nebo jiný x86 kompatibilní systém. Pro tento případ a co nejmenší rozměry vznikly speciální formáty základních desek – Nano-ITX, Pico-ITX a Mobile-ITX. Vyrábí je především společnost VIA. Najdou se ale i miniaturní desky s Atomem či AMD Fusion, všechny však mají problém s chlazením. To musí být zpravidla aktivní, nejsou proto tak úsporné jako mobilní ARM čipy a i desky budou stále větší, dokud bude jako teď zapotřebí vícero čipů. Na druhou stranu jsou x86 počítače mnohem rychlejší v síťových operacích – gigabitová síťová karta u desky s Atomem bude na rozdíl od integrované v SoC čipu skutečně gigabitová. I to však lze vyřešit speciálním síťovým čipem k SoC.
Výborně, základy už máte v malíku, nyní tedy prozkoumejte osm skutečných mikropočítačů, které se mohou stát základem vašeho rozsáhlejšího díla.
Skutečným miniaturním počítačem kompatibilním s Arduino shieldy je DuinoMite-Mini, obsahuje totiž i VGA výstup, slot na microSD kartu, USB, PS/2 konektor pro klávesnici a UEXT konektor pro práci s moduly.
Počítač DuinoMite
Na titul nejmenšího použitelného počítače včetně zakrytování aspiruje Cotton Candy s procesorem ARM Cortex A9 s taktem 1,2 GHz, 1 GB RAM a grafikou ARM Mali-400MP s podporou přehrávání 1080p H.264 videa. Obojí na „klíčence“ o rozměrech 80 × 25 mm, spolu s USB portem, HDMI, Bluetooth, Wi-Fi a microSD slotem. Na takovýto ARM počítač můžete nainstalovat třeba Android a jeho aplikace, nebo ještě lépe Ubuntu s prostředím XBMC a máte z něj multimediální přehrávač. To vše za celkem vysokou cenu 199 $.
Flashka s kompletním počítačem
Velké publicity se dočkal trochu větší, ale velmi levný minipočítač Raspberry PI, navíc osazený i LAN konektorem. Má sice slabší 700MHz procesor z rodiny ARM11 a jen 256 MB paměti, ale grafická karta Broadcom VideoCore IV zvládne 1080p video a Raspberry PI se chlubí podporou velké škály systémů – jsou jimi Debian, Fedora, Arch Linux a konečně i na multimediálním prostředí XBMC. Právě oficiální podpora XBMC společně s cenou jen 25 $ za základní verzi a 35 $ za verzi se dvěma USB a LAN portem jsou důvody, proč byla první várka těchto počítačů okamžitě vyprodána.
Medializovaný Raspberry PI
Na stránkách BeagleBoard.org, která je určena pro všechny nadšené programátory a inženýry, je možné koupit dva modely miniaturních počítačů s platformou ARM. Původní produkt BeagleBoard je založen na OMAP3530, který se skládá z procesoru ARM Cortex-A8 až na frekvenci 1 GHz, včetně relativně výkonného (na mobilní segment) grafického čipu PowerVR SGX 530. Na malé základní desce se také nachází 512 MB LPDDR operační paměti, čtyři USB 2.0 porty, ethernet, microSD slot s 4GB paměťovou kartou, vstup pro externí kameru i výstup na displej a další rozhraní pro připojení. Tento model je k dispozici za 149 $.
Výkonný ARM...
Novinkou je model BeagleBone, jehož cena je pouze 89 $, přičemž jeho výbava není o tolik horší jako u dražšího modelu. Má rozměry pouze 86 × 53 mm, jednojádrový procesor Cortex-A8 na frekvenci 720 MHz, doplněný 256 MB operační paměti DDR2 a grafický čip PowerVR SGX 530 (podpora OpenGL ES 2.0, až 10 milionů polygonů za sekundu), který zvládne i hardwarově akcelerovat šifrování (AWES, SHA, PAK, RNG). K dispozici je 100Mb/s LAN, jeden USB 2.0 i čtečka karet microSD, která obsahuje 2GB kartu s předinstalovanou distribucí Linuxu.
... a jeho levnější alternativa
Spíše než počítač připomíná další zajímavý miniaturní počítač Compulab Trim Slice klasickou čtečku paměťových karet. Je založen na čipsetu Nvidia Tegra 2 s taktem 1 GHz a 1 GB DDR2 paměti a do vínku dostal gigabitovou síť, Wi-Fi, Bluetooth, několik USB portů a čtečku karet či zabudovaný disk (podle modelu). Cena sice začíná na vcelku vysokých 250 $, Trim Slice se nakonec může pochlubit velkou podporou systémů, můžete do něj totiž nainstalovat Android, Arch Linux, Fedoru, Debian, Gentoo, MeeGo, Chromium OS nebo třeba XBMC.
Malý a tenký zakrytovaný počítač
Pico-ITX deska VIA EPIA-P900 má dvoujádrový 1GHz procesor VIA Eden X2, až 4 GB DDR3 paměti a grafikou ChromotionHD 2.0, která zvládne akcelerovat i Full HD video. Je to nefalšovaný počítač se dvěma SATA porty, s HDMI či pěti USB 2.0, zaplatíte za něj však vysokých 350 $, vyžaduje aktivní chlazení a deska není zrovna malá (100 × 72 mm).
Pro ty nejnáročnější
Menší než formát Pico-ITX je deska Topaz Single Board Computer v počítači Xiilun od společnosti Toradex. Deska má rozměry 84 × 55 mm, je osazena Atomem E6xx s taktem 600 MHz (2,7 W) nebo 1,6 GHz (3,9 W) a chlazena pasivně hliníkovým krytem. Počítač má čtyři USB 2.0 porty, HDMI, čtečku microSD karet, 512 MB až 2 GB DDR2 paměti a integrovanou grafiku Intel GMA600, která už umí akcelerovat Full HD video. Cena tohoto počítače je však neznámá, stejně jako kdy a kde se začne prodávat.
Tuto placku pohání Atom
