Википедија

Jednopolni računar

Jednopolni računar (single-board computer - SBC) je kompletan računar izgrađen na jednoj ploči sa mikroprocesorima, memorijom, ulazno/izlaznim portovima (I/O) i drugim funkcijama potrebnim za funkcionalan računar. Jednopolni računari se obično izrađuju kao demonstracijski ili razvojni sistemi, za obrazovne sisteme ili za upotrebu kao ugrađeni računarski kontroleri. Mnoge vrste kućnih ili prenosivih računara integrišu sve svoje funkcije na jednu štampanu ploču.

Raspberry Pi je jeftin jednopolni računar koji se koristi za podučavanje informatike . [1]

Za razliku od stonog personalnog računara, jednopolni računari često se ne oslanjaju na priključke za proširenje za periferne funkcije ili proširenje. Jednopolni računari su napravljeni korišćenjem širokog spektra mikroprocesora. Jednostavni dizajni, poput onih koje prave ljubitelji računara, često koriste statičku RAM memoriju i jeftine 8- ili 16-bitne procesore. Drugi tipovi, poput blade servera, bi radili slično serverskom računaru, samo u kompaktnijem formatu.

Računar na modulu je jedan tip jednopolnog računara napravljen za priključivanje na noseću ploču, osnovnu ploču ili zadnju ploču radi proširenja sistema. [2] [3]

Istorija uredi

 
Jedan od prvih 10 MMD-1, prototip jedinica, proizveden od strane E&L Instruments 1976. godine. "dyna-micro"/"MMD-1" je bio prvi pravi jednopolni računar na svetu. MMD-1 je imao sve komponente na jednoj štampanoj ploči, uključujući memoriju, ulazno-izlazne portove, uređaj za unos korisnika i ekran. Za programiranje i pokretanje MMD-1 nije bilo potrebno ništa spoljašnje za jednu ploču osim napajanja. Originalni dizajn MMD-1 nazvan je "dyna-micro", ali je ubrzo ponovo preimenovan u "MMD-1"

Prvi pravi jednopolni računar (vidi izdanje Radio-elektronike iz maja 1976. godine) pod nazivom "dyna-micro" bio je zasnovan na Intel C8080A, a koristio je i prvi Intel-ov EPROM, C1702A. Dyna-micro je 1976. godine E&L Instruments iz Derbija, Konektikat, ponovo brendirao kao "MMD-1 " (Mini-Micro Designer 1) i proslavio se kao primer mikroračunara u veoma popularnoj 8080 seriji tog vremena "BugBook. Jednopolni računari su takođe imali značajnu ulogu u ranoj istoriji kućnih računara, na primer u Acorn Electron i BBC Micro . Drugi tipični rani jednopolni računari, poput KIM-1, često su se isporučivali bez kućišta, koje je morao da doda vlasnik. Drugi rani primeri su Ferguson Big Board, Ampro Little Board, [4] i Nascom.

Kako je tržište računara postalo sve prisutnije, sve manje jednopolnih računara se koristilo u računarima. Glavne komponente sastavljene su na matičnoj ploči, a periferne komponente, poput kontrolera hard diska i grafičkih procesora, bile su smeštene na pomoćnim pločama. Nedavna dostupnost naprednih skupova čipova koji pružaju većinu ulazno-izlaznih funkcija kao ugrađene komponente omogućava proizvođačima matičnih ploča da ponude matične ploče sa ulazno-izlaznim portovima koji su obezbeđeni ćerkama pločama. Većina matičnih ploča za računare sada nudi ugrađenu podršku za diskove, uključujući IDE, SATA, NVMe, RAID, integrisani grafički procesor, Ethernet i tradicionalne ulazno-izlazne portove kao što su serijski port i paralelni port, USB i podrška za tastaturu/miš. Plug-in kartice su sada češće grafičke kartice visokih performansi (zapravo grafički ko-procesori), vrhunski RAID kontroleri i specijalizovane ulazno-izlazne kartice kao što su akvizicija podataka i DSP (Digital Signal Processor) ploče.

Aplikacije uredi

 
Soket 3 zasnovan na 486 SBC sa napajanjem i ravnim ekranom

Jednopolni računari su omogućeni povećanjem gustine integrisanih kola. Jednopolna konfiguracija smanjuje ukupne troškove sistema, tako što smanjenjuje broj potrebnih ploča i eliminiše konektore i kola upravljačkog programa sabirnice koji bi se inače koristili. Stavljanjem svih funkcija na jednu ploču može se dobiti manji ukupni sistem, na primer, kao u prenosnim (engl. notebook) računarima. Konektori su čest izvor problema sa pouzdanošću, pa sistem sa jednom pločom otklanja ove probleme. [5]

Jednopolni računari sada su uobičajeno definisani u dve različite arhitekture: bez slotova i podrške za priključke.

Ugrađeni jednopolni računari su jedinice koje pružaju sve potrebne ulazno-izlazne portove bez mogućnosti za priključne kartice. Aplikacije su obično gejming (slot mašine, video poker), kiosk i kontrole mašina automatizacije. Ugrađeni jednopolni računari su mnogo manji od ATX matične ploče koja se nalazi u računarima i pružaju ulazno-izlaznu mešavinu više namenjenu industrijskoj primeni, kao što su ugrađeni digitalni i analogni ulazno-izlazni uređaji, ugrađenu pokretnu fleš memoriju (eliminišući potreba za disk jedinicom), nema video zapisa itd.

Izraz "jednopolni računar" sada se generalno primenjuje na arhitekturu gde je jednopolni računar priključen na zadnju ploču radi obezbeđivanja ulazno-izlaznih kartica. U slučaju PC104, magistrala nije osnovna ploča u tradicionalnom smislu, već je niz pin konektora koji omogućavaju slaganje ulazno-izlaznih ploča.

Jednopolni računari se najčešće koriste u industrijskim situacijama, gde se koriste u formatu ugrađenih u stalak (engl. rackmount) za kontrolu procesa ili su ugrađeni u druge uređaje radi obezbeđivanja kontrole i povezivanja. Koriste se u dubokomorskim istraživanjima na dubokim morskim sondama ALICE i u svemiru, na raketama Ariane i Pegasus i spejs-šatlovima. [6] Zbog vrlo visokog nivoa integracije, smanjenog broja komponenti i smanjenog broja konektora, jednopolni računari su često manji, lakši, efikasniji u potrošnji energije i pouzdaniji od uporedivih računara sa više ploča. [7]

Primarna prednost ATX matične ploče u poređenju sa jednopolnim računarom jeste cena. Matične ploče se proizvode u milionima za potrošačko i kancelarijsko tržište, što omogućava ogromnu ekonomiju obima. Jednopolni računari predstavljaju tržišnu nišu i proizvode se ređe i po većoj ceni. Matične ploče i jednopolni računari sada nude slične nivoe integracije funkcija što znači da će otkaz matične ploče u oba standarda zahtevati ekvivalentnu zamenu.

Vrste, standardi uredi

Jedna zajednička vrsta jednopolnih računara koristi standardizovane računarske faktore namenjene za upotrebu u kućištu zadnje ploče. Neki od ovih tipova su CompactPCI, PXI, VMEbus, VXI, i PICMG. Jednopolni računari su izgrađeni oko različitih unutrašnjih procesnih struktura, uključujući Intel-ovu arhitekturu, višeprocesorske arhitekture i sisteme za obradu manje energije, poput RISC i SPARC. U svetu Intel računara, kola inteligencije i interfejsa/upravljanja smeštena su na dodatnu ploču koja se zatim umeće u pasivnu (ili aktivnu) zadnju ploču. Krajnji rezultat je sličan izgradnji sistema sa matičnom pločom, samo što zadnja ploča određuje konfiguraciju slota. Pozadinske ploče su dostupne sa mešavinom slotova (ISA, PCI, PCI-X, PCI-Express, itd.), Obično ukupno 20 ili manje, što znači da će stati u 19-inčno kućište za montiranje u rackmount (17" široko kućište).

Neki jednopolni računari imaju konektore koji omogućavaju sklapanje gomile štampanih ploča, od kojih svaka sadrži hardver za proširenje, bez tradicionalne zadnje ploče. Primeri slaganja faktora oblika jednopolnih računara uključuju PC/104, PC/104-Plus, PCI-104, EPIC i EBX; ovi sistemi su obično dostupni za upotrebu u ugrađenim sistemima upravljanja.

Jednopolni računari tipa steka često imaju memoriju na priključnim karticama, kao što su SIMM i DIMM . Pločice na hard disku se takođe ne računaju za utvrđivanje da li je računar jednopolni ili ne iz dva razloga, prvo zato što se HDD (hard disk) smatra jedinicom za skladištenje u jednom bloku, i drugo zato što jednopolnom računaru možda uopšte neće biti potreban hard disk jer se mnogi mogu pokrenuti sa njihovih mrežnih veza.

Faktori oblika uredi

  • AdvancedTCA
  • CompactPCI
  • Embedded Compact Extended (ECX)
  • Mini-ITX
  • Multibus
  • PC/104
  • PICMG
  • Pico-ITX
  • PXI
  • Qseven
  • VMEbus
  • VPX
  • VXI
  • 96boards (CE, EE, EETV i IE)

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ „Foundation Strategy 2016–2018” (PDF). Raspberry Pi. Raspberry Pi Foundation. str. 3—5. Pristupljeno 26. 11. 2016. 
  2. ^ „COM – Based SBCs: The Superior Architecture for Small Form Factor Embedded Systems” (PDF). Diamond Systems Corp. Pristupljeno 27. 12. 2016. 
  3. ^ „Implementing High Performance Embedded Computing Hardware” (PDF). Trenton Systems, Inc. 1. 9. 2016. str. 13—15. Arhivirano iz originala (PDF) 26. 11. 2016. g. Pristupljeno 26. 11. 2016. 
  4. ^ „Ampro Little Board”. 
  5. ^ Winn Rosch, Hardware Bible Fifth Edition, Que. 1999. ISBN 0-7897-1743-3. str. 50-51.
  6. ^ „Single Board Computer Peripherals”. Newmicros. Pristupljeno 7. 7. 2017. 
  7. ^ „A UHF RFID Printed Circuit Board Solution”. Magicstrap. januar 2012. str. 4. Arhivirano iz originala 26. 11. 2016. g. Pristupljeno 26. 11. 2016. 

 

Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Једнополни_рачунар&oldid=27819821”