کیت توسعه لینوکسی کوانتوم Tiny: یک کامپیوتر قدرتمند در ابعادی باورنکردنی

به گفته CNX-software

معرفی کلی و معماری ماژولار

کیت Quantum Tiny بر اساس یک معماری هوشمندانه دو بخشی طراحی شده است: یک ماژول پردازنده (SoM) بسیار کوچک به نام Quark-N و یک برد توسعه یا برد حامل (Carrier Board) به نام Atom-N. این طراحی ماژولار به کاربر اجازه می‌دهد تا از قدرت پردازشی ماژول اصلی در پروژه‌های سفارشی خود نیز استفاده کند.

• ماژول پردازنده (Quark-N): این ماژول با ابعاد حیرت‌انگیز ۳۱ در ۲۲ میلی‌متر، قلب تپنده سیستم است. این برد ۶ لایه، پردازنده مرکزی، رم و حافظه داخلی را در خود جای داده و از طریق یک کانکتور لبه‌ای M.2 به برد حامل متصل می‌شود.
• برد توسعه (Atom-N): این برد با ابعاد ۴۰ در ۳۵ میلی‌متر، وظیفه فراهم کردن پورت‌ها و امکانات جانبی را بر عهده دارد. برد حامل میزبان ماژول Quark-N است و امکاناتی نظیر وای‌فای، بلوتوث، پورت‌های USB، نمایشگر و سنسورها را در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

مشخصات فنی: نگاهی دقیق به قطعات

برای درک بهتر قابلیت‌های این کیت، بهتر است مشخصات فنی هر بخش را به صورت جداگانه بررسی کنیم.

کیت توسعه لینوکسی Quantum Tiny

ماژول پردازنده Quark-N SoM

این ماژول، هسته اصلی پردازش و ذخیره‌سازی سیستم است.

برد Quantum Tiny

برد توسعه Atom-N

این برد، امکانات ارتباطی و ورودی/خروجی‌های لازم برای تبدیل ماژول Quark-N به یک کامپیوتر کاربردی را فراهم می‌کند.

تاریخچه و تکامل: از Quantum Mini تا Quantum Tiny

شاید برایتان جالب باشد که بدانید ایده این کامپیوتر کوچک کاملاً جدید نیست. نسخه اولیه این برد با نام Quantum Mini در سال ۲۰۲۰ معرفی شد. نسخه جدیدتر، یعنی Quantum Tiny، یک مدل بهبودیافته و بهینه‌سازی‌شده از آن است. تغییرات اصلی در نسخه جدید عبارتند از:

• طراحی آنتن: نوع آنتن برای بهبود عملکرد و پایداری ارتباط بی‌سیم تغییر کرده است.
• بهینه‌سازی PCB: طراحی برد مدار چاپی بهینه‌تر شده و محل اتصال فن به بالای برد منتقل شده است.
• حذف دکمه‌ها: دکمه‌های Uboot و Recovery که در نسخه Mini وجود داشتند، در نسخه Tiny حذف شده‌اند تا طراحی ساده‌تر شود.

نرم‌افزار، سیستم‌عامل و کاربردها

این برد یک نسخه اصلاح‌شده از لینوکس را اجرا می‌کند که بر پایه توزیع دبیان (با مدیریت بسته apt) ساخته شده است. این ایمیج سیستم‌عامل در اصل برای برد Nano Pi M1 شرکت FriendlyELEC طراحی شده بود، اما متاسفانه از سال ۲۰۲۱ به‌روزرسانی نشده است. با این حال، به لطف پردازنده Allwinner H3 که پشتیبانی خوبی در جامعه متن‌باز دارد، کاربران حرفه‌ای می‌توانند سیستم‌عامل‌های جدیدتر را برای آن پورت کنند.

با وجود اندازه کوچک، کاربردهای این کیت بسیار متنوع است:

• میکروکامپیوتر: می‌توانید از آن به عنوان یک کامپیوتر رومیزی کوچک برای کارهای سبک استفاده کنید.
• سرور شخصی: برای راه‌اندازی یک وب‌سایت شخصی یا یک سرور خانگی کوچک ایده‌آل است.
• دستیار صوتی: با داشتن میکروفون داخلی، پتانسیل تبدیل شدن به یک دستیار صوتی هوشمند را دارد.
• هاب خانه هوشمند: می‌تواند به عنوان مرکز کنترل تجهیزات خانه هوشمند شما عمل کند.
• پردازش تصویر و رباتیک: به لطف پردازنده چهار هسته‌ای، برای کاربردهای پردازش تصویر سبک و پروژه‌های رباتیک مناسب است.

یکی از ویژگی‌های نرم‌افزاری جالب این است که پروتکل xRDP روی ایمیج سیستم‌عامل نصب شده است. این به شما اجازه می‌دهد تا حتی بدون وجود پورت HDMI، بتوانید از طریق شبکه به محیط دسکتاپ آن به صورت ریموت دسترسی داشته باشید.

پردازنده و پشتیبانی جامعه متن‌باز

پردازنده Allwinner H3 اولین بار در سال ۲۰۱۴ برای دستگاه‌های TV Box معرفی شد و پس از آن در تعداد زیادی از کامپیوترهای تک‌بُرده ارزان‌قیمت مورد استفاده قرار گرفت. این محبوبیت یک مزیت بزرگ به همراه دارد: پشتیبانی عالی در هسته اصلی لینوکس (Linux Mainline). به لطف تلاش‌های جامعه توسعه‌دهندگان sunxi-linux، درایورها و پچ‌های زیادی برای این پردازنده توسعه داده شده که کار با آن را بسیار آسان‌تر می‌کند.

جمع‌بندی و جایگاه در بازار

با وجود طراحی نوآورانه و جذاب، بردهای Quantum Mini/Tiny به محبوبیت گسترده‌ای نرسیده‌اند. دلایل این امر را می‌توان در دو مورد خلاصه کرد:

1. رقابت شدید: در بازار تعداد زیادی کامپیوتر تک‌بُرده ارزان‌قیمت دیگر با پردازنده Allwinner H3 وجود دارد که امکانات مشابه یا حتی بیشتری ارائه می‌دهند.
2. قیمت‌گذاری: قیمت ۵۸ دلاری این کیت (که از ۴۹.۹۰ دلار در سال ۲۰۲۰ افزایش یافته) با توجه به مشخصات فنی آن، در مقایسه با رقبای موجود چندان جذاب به نظر نمی‌رسد.

در نهایت، کیت توسعه Quantum Tiny یک شاهکار مهندسی در زمینه کوچک‌سازی است که برای پروژه‌هایی که در آن‌ها ابعاد فیزیکی اولویت اصلی است، گزینه‌ای بی‌نظیر محسوب می‌شود. اما برای کاربردهای عمومی که در آن‌ها قیمت و اکوسیستم نرم‌افزاری به‌روز اهمیت بیشتری دارد، شاید گزینه‌های بهتری در بازار وجود داشته باشد.