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2018年单板计算机Top 10!

时间:2018-10-01 作者:Cabe Atwell,机械工程师/EE Times资深博主 阅读:
无2018年最值得注意的单板计算机Top 10着重于最能让业余爱好者、制造商和工程师开心打造各种项目的主流开发板,无论是开发社群的新手还是30年的IT资深专家…

如同时钟上紧了发条一样地规律,每年都会看到新一代的单板计算机(SBC)上市以及我们最喜欢的开发板推出最新版本,制造商、工程师和IT专业人员们也都争相利用这些新产品及其所带来的新功能打造最新设计项目。

就像导入任何新的开发技术一样,对于哪些开发板最好以及为什么其他产品没有纳入选择,在使用者之间引发了各种良性讨论。这最终将会归结于「排序逻辑」(sorting logic),意即它们可以分别透过价格点、性能、外形、用户社群等多种方式来排序。

应用也会影响到排序,因为任务导向的单板计算机范围广泛,必须处理从工业自动化到无人机(UAV)控制器等所有操作。因此,这个前十大(Top 10)单板计算机排行榜着重于最能让业余爱好者、制造商和工程师开心打造各种项目的主流开发板,而且无论他们是开发社群的新手还是30年的IT老兵。因此,让我们赶快来看看目前市场上(2018年秋)排名前10大的主流单板计算机吧!

1. Raspberry Pi 3 Model B+

树莓派(Raspberry Pi)自2012年推出至今已六年了,每一年,树莓派基金会(Raspberry Pi Foundation)都会推出新系列产品。在2018年,该公司最新版Raspberry Pi 3 Model B+主要根据其前一代产品改进而来,并增加了一些值得注意的新功能,其中包括64位的4核心Arm Cortex-A53 SoC (@1.4GHz),并配备金属散热片,以因应较Pi 3增加的200MHz。

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Raspberry Pi 3 Model B+(售价35美元)(来源:Raspberry Pi)

该开发板还支持双频802.11ac无线局域网络(WLAN)和蓝牙(Bluetooth) 4.2、Gigabyte Ethernet以太网络(透过USB 2.0)与PoE (使用单独的PoE HAT)。Pi 3 Model B+并配备用于扩展的40-pin GPIO接头、全尺寸HDMI埠、4个USB 2.0埠、CSI相机端口、DSI显示端口,以及立体声和复合视讯端口。

2. UDOO Bolt

Top 10排行榜上的第二款单板计算机十分特别,因为它在基于Arm的硬件上采用AMD Ryzen V1000系列SoC。Ryzen Zen架构结合了多核心Zen处理器和Vega GPU,使其得以驱动高阶的虚拟境(VR)和人工智能(AI)应用。UDOO并因应大多数项目需求,利用APU并设计了一对开发板。

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UDOO(来源:UDOO)

中阶BOLT V3采用AMD Ryzen双核心(4线程) V1202B APU (附带Vega 3 GPU),而BOLT V8则采用AMD Ryzen四核心(8线程) V1605B APU (附带Vega 8 GPU)。这就是两款开发板之间的主要差异,此外,每块板子都提供了相同硬件,包括SSD卡插槽、SATA 3.0连接器、1对HDMI端口以及2个显示端口(透过USB Type-C)。

这两款型号还配备2个DIMM插槽,最多可容纳32GB DDR4 RAM,搭配32GB板载闪存,且兼容于Arduino-Leonardo,最多可支持23个I/O (7个PWM、1个UART、1个I2C、1个SPI和12个模拟埠)。这些开发板确实有一些缺点——没有无线功能(不过你可以自行添加Wi-Fi、Bluetooth或其他售后市场模块),而且UDOO只能透过Kickstarter取得。

3. TinkerForge Red Brick

ThinkForge的Red Brick是另一款激动人心的开发板,其功能类似Arduino,而且还可增加扩展板进一步提升功能;只不过Red Brick的扩展板并不采用‘shield’一词,而是「砖块」——‘bricks’和‘bricklet’。Red Brick可作为基础控制器,并配备Allwinner A10 Cortex-A8 SoC (Mali400 GPU、512Mb的DDR3 SDRAM、micro-SD用于flash),以及USB 2.0 (主机端口)、micro HDMI、mini-USB、堆栈连接器以及GPIO FC连接器。

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TinkerForge Red Brick(来源:TinkerForge)

Red Brick可控制其他‘bricks’(或附加模块),带来无数的功能,包括添加传感器、伺服和步进控制器。这些都可以轻松地堆栈在Red Brick平台,而无需建置不同的软件即可执行。‘bricklet’则更进一步扩展bricks上的功能,包括I/O选项、增强的传感器功能、NFC/RFID/线功能等。

Red Brick平台的另一个重点是您可以根据开发项目使用任何想要的程序语言,包括C、C++、Python、Java、Pearl、PHP等。

4. Versalogic Zebra

Zebra系列单板计算机是基于Arm i.MX6的低功耗装置,专为低功耗应用而设计;不仅坚固耐用且通过认证能抵抗高温,符合军规MIL-STD-202G的抗机械冲击与振动。

Zebr开发板的大小为95 x 95 x 20 mm,专为兼容于COM-Express面积而设计,这意味着理论上,它们都能与具有相同尺寸和接脚的其他开发板交换。Zebr开发板有两种版本,单核心VL-EPC-2701-EAK-005和双核心VL-EPC-2701-EBK-01,二者都用于执行像Yocto以及大多数Arm操作系统(OS)的Linux OS。

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Versalogic Zebra(起价168美元)(来源:Versalogic)

就功能而言,这些开发板配备了512Mb或1Gb的DDR3L SDRAM (取决于型号而异,并可扩展至4Gb)、eMMC插槽、Micro-SD卡插槽、Gigabyte Ethernet埠、HDMI 1.4端口和音讯I/O,此外还包含2个USB 2.0端口(主机)、2个CAN端口、2个序列和8个GPIO (I2C、SPI、CAN)。

5. Wandboard WandPi 8M

WAND-PI-8M开发板在设计时加进了媒体应用考虑。该设计基于4核心Arm Cortex-A53处理器——支持4K UltraHD分辨率和HDR视讯,据称是最高等级的专业音频传真度。该开发板以恩智浦(NXP) i.MX8M SoC为基础,并根据其尺寸、硬件与布局而采用了Raspberry Pi的外形尺寸。

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Wandboard WandPi 8M(售价99-129美元)(来源:Wandboard)

该开发板包括3种版本,分别提供不同的RAM和flash容量(1-4Gb RAM、4-16Gb eMMC),但都具有与NXP i.MX8M ARMv8 SoC相同的基本硬件,包括Vivante GC700Lite GPU、HDMI埠、Gigabyte Ethernet、USB 3.0与3.0 Type C埠,以及40-pin GPIO。此外,还可根据型号的不同提供802.11ac Wi-Fi和Bluetooth 4.2。目前,这3种版本都尚未发布,但最近的报导指称预计在今年年底之前推出。

6. Boundary Devices Nitrogen8M

另一款使用NXP i.MX 8系列SoC的单板计算机来自Boundary Devices的Nitrogen8M,这是一款可根据需求客制化的理想开发板。

除了NXP i.MX 8M Cortex-A53 + Cortex-M4F (高达4Gb LPDDR4 RAM和128Gb eMMC),该开发板还配备3个USB 3.0埠、802.11ac Wi-Fi、Bluetooth 4.1、HDMI和MINI-DSI。

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Boundary Devices Nitrogen8M(售价170~190美元)(来源:Boundary Devices)

此外,还有1对4通道MIPI-CSI相机输入、10-/100-/1-Gb Ethernet埠、PCIe插槽、3个I2C、SPI以及,USB 3.0 OTG,让这款单板计算机的支持功能更完整。Boundary Devices的单板计算机之所以不同之处在于可以将NXP i.MX 8M Quad SoC换成双核心或QuadLite版本,甚至还可以减少板上不需要使用到的组件。

7. Libre Computer的Renegade

Libre Computer称其Renegade Elite Mini Computer为一款「功能强大的迷你计算机,几乎可在任何应用中使用。」

Renegade单板计算机的设计目标是在性能方面超越Raspberry Pi 3 Model B + (且在大多数基准检验表现确实如此),而仅使用几美元的成本(取决于Renegade型号不同,价格分别为35美元 vs. 40美元到80美元不等)。

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Libre Computer Renegade(售价40~80美元)(来源:Libre Computer)

Renegade包括2种型号,唯一的不同在于提供的DDR4 RAM容量大小(1Gb或4Gb)。其余的SBC硬件则都是相同的,包括2个Arm Cortex-A72 + 4个Cortex-A53 Rockchip RK3399 SoC (以及Mali-T860 GPU)。此外,还配备了HDMI 2.0、支持DisplayPort/PD的USB 3.0 Type C和3个USB 2.0埠。

Renegade还配备了1款PCI-E 60-pin扩展板、支持PoE的Gigabyte Ethernet、60-pin加速接头、UART接头、IR接收器、eMMC 5.x接口、128Mb SPI NOR以及Micro-SD插槽用于扩展。

8. iWave Systems的iW-RainboW-G23S

iWave Systems的iW-RainboW-G23S是2018年第一款搭载瑞萨(Renesas) RZ/G1C SoC的单板计算机;瑞萨RZ/G1C SoC采用单核心或双核心1GHz Cortex-A7和PowerVR SGX531 GPU设计。该开发板专为快速原型而设计,并采用了Raspberry Pi的尺寸(85 x 56 mm)和相容于Pi的40-pin GPIO接头。

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iW-RainboW-G23S(售价138美元)(来源:iWave Systems)

在功能上,iW-RainboW-G23S配备大量硬件,包括512Mb~2Gb的DDR3 RAM、8Gb eMMC和2Gb的SPI闪存,支持Micro-SD插槽扩展。它还具有Gigabyte Ethernet端口、HDMI端口、CVBS视讯输入(以及可选输出)和多个I/O,包括2个USB 2.0主机端口、Micro-USB OTG端口以及JTAG和SPI。

针对扩展选项,iW-RainboW-G23S提供第2个40-pin (非RPi)的连接器、3三个UART (2两个带CTS和RTS)、CAN、I2C、PWM、LVDS、平行相机和2个I2S音讯。此外,还有1个20-pin的接口,可用于除错UART、UART/I2C和PWM。

9. 源创通讯Banana Pi BPI-W2

深圳源创通讯(SINOVOIP CO)在今年初推出了Banana Pi BPI-W2 SBC,专为网络、媒体和储存应用而设计。它配备了瑞昱半导体(Realtek) RTD1296 4核心处理器以及2GB DDR4 SDRAM,两个Gigabit Ethernet端口、2个SATA界面、M.2插槽、USB 3.0/2.0埠,以及HDMI 2.0a输出和输入。

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Banana Pi BPI-W2(售价93美元)(来源:Banana-Pi.org)

该开发板还包含1个40-pin Raspberry Pi GPIO接头、3-pin UART接头、电源/重设/ LSADC键、RTC电池连接器、IR接收器和风扇接头。音讯连接可透过mini DP、HDMI和3.5mm插孔实现,使其成为发烧友的多功能板。SinoViop在设计该开发板时考虑了多媒体网络路由器应用,例如家庭娱乐、家庭自动化和游戏应用等。

10. Marcel Thurmer’s Blueberry Pi

德国学生Marcel Thurmer打造的Blueberry Pi可能是今年的排行榜中最特别的单板计算机。因为你买不到——只能自行打造出来。

Marcel在寻找可在TQF封装中处理Linux的SoC时,发现了Allwinner V3,并以其为基础设计了一款开发板——Blueberry Pi于焉诞生。

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Blueberry Pi——免费(零件/建构成本)(来源:Marcel Thurmer、Hackaday.io)

除了Allwinner V3s (采用ARM Cortex-A7),该开发板还支持100mbps以太网络端口、mini USB主机端口/USB主机端口、MIPI SCI接口、OV2640/OV7670接头、Wi-Fi/Bluetooth,以及RGB接口。它还配备了3.5mm音频插孔、麦克风、SPI flash、4个按钮、SD卡插槽以及1个兼容Raspberry-Pi的40-pin接头。

Marcel并在其GitHub页面上传了自行打造Blueberry Pi所需的所有原理图和文件,提供给有兴趣自行制作的人参考。

也许这Top 10并不是当今市场上功能最强大、最具成本效益或功能最丰富的单板计算机,但他们都提供了广泛的功能,针对特定应用而设计或作为适用于多种项目的通用平台。功能涵盖更全面的优质开发板,不仅可作为入门SBC社群的学习平台,也适用于打造机器人和自动化系统。除此之外,这些单板计算机都是为了让开发人员开心地打造各种有趣的项目而设计——这也正是单板计算机最重要的功能。

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体EETimes,参考链接:10 Best Single-Board Computers for 2018;Susan Hong编译)

 

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