رایانه‌های تک‌بردی (SBC) رفته‌رفته بیشتر در کانون توجه قرار می‌گیرند و شرکت‌های مختلفی از تولیدکنندگان اصلی برد، از رزبری پای گرفته تا RockPro64 ،Asus Tinker Board ،UDOO Bolt و دیگر شرکت‌های تولیدکننده‌ی برد‌های مخصوص توسعه‌دهندگان مثل Latte Panda، در این حوزه فعالیت می‌کنند و کاربران می‌توانند باتوجه‌به نیاز خود از بین این گزینه‌ها، بهترین گزینه را انتخاب کنند. به‌خاطر بسپارید همه‌ی رایانه‌های تک‌بردی کارایی یکسانی ندارند و حتما باید بدانید این بردهای برنامه‌ریزی‌شدنی را برای چه استفاده‌ای لازم دارید تا باتوجه‌به هدف خود بهترین گزینه را انتخاب کنید.

رایانه‌ی تک‌بردی چیست؟

همان‌طورکه از نام این دسته از سیستم‌ها می‌توان حدس زد، رایانه‌ی تک‌بردی رایانه‌ای شخصی است که تمام اجزای آن ازجمل ریزپردازنده‌های مختلف، حافظه‌ی رم، درگاه‌های ورودی و خروجی (I/O) و سایر امکانات لازم روی یک برد مدار قرار داده شده‌اند. با اینکه در رایانه‌های رومیزی اجزایی مثل حافظه‌ی رم و واحد پردازش‌های گرافیکی (GPU) و واحد مرکزی پردازش‌ها (CPU) باید به برد اصلی (مادربرد) متصل شوند تا به‌عنوان عضوی از سیستم فعالیت کنند، رایانه‌های تک‌بردی تمام این بخش‌ها را روی یک برد به‌صورت درونی جای داده‌اند. اغلب این بردها که مخصوص توسعه‌دهندگان هستند، ابعاد کوچکی دارند و با اندازه‌ی کارت‌های اعتباری برابری می‌کنند؛ اما ممکن است در برخی مواقع، حتی بزرگ‌تر از مادربردهای مرسوم سیستم‌های رومیزی باشند.

رایانه‌ی تک‌بردی، رایانه شخصی است که تمام اجزای لازم را روی یک برد مداری گنجانده است

انتخاب رایانه‌ی تک‌بردی: انتظار ما از رایانه‌ی تک‌بردی چیست؟

اولین معیار برای انتخاب هرچیزی آن است که هدف خود را به‌خوبی بشناسیم. به‌عبارت‌دیگر، باید در وهله‌ی اول بدانید رایانه‌ی تک‌بردی موردنیازتان قرار است چه نیازهایی را پوشش دهد و انتظار شما از آن چیست؟ بنابراین، از این طریق درخواهید یافت به اجرای چه نرم‌افزارهایی و چقدر قدرت پردازشی نیاز دارید و درگاه‌های ضروری و سایر امکاناتی را طبقه‌بندی خواهید کرد که ممکن است برای هر فرد متفاوت باشد.

مقاله‌های مرتبط:

۱۰ پروژه کاربردی رزبری پای برای تازه‌کاران

رایانه ۵ دلاری رزبری پای Zero و نقش مهم آن در نجات جان بیماران کرونا

اندازه‌ی کوچک سیستم‌های تک‌بردی و مصرف انرژی کمشان درمقایسه‌با رایانه‌های رومیزی یا لپ‌تاپ باعث شده است برای استفاده در ابزار اینترنت اشیاء (IoT) بسیار مدنظر قرار گیرند. برای مثال، با استفاده از برد رزبری پای یا Odroid XU4 می‌توان هاب هوشمند خانگی رزبری پای یا سرور خانگی مشابه Plex ساخت و با استفاده از آن بخش‌هایی از خانه را هوشمندسازی و با گوشی هوشمند و از راه دور آن را کنترل کرد. همچنین در این سیستم‌ها، می‌توان بازی‌های قدیمی را شبیه‌سازی کرد که بسیاری از توسعه‌دهندگان آن‌ها را انجام می‌دهند. علاوه‌براین‌، رایانه‌های تک‌بردی درزمینه‌ی رباتیک نیز کاربردهای خاص خود را دارند.

برای تشخیص حوزه‌ی مدنظر شما و آنچه نیاز دارید، باید به پرسش‌هایی پاسخ دهید. این پرسش‌ها عبارت‌اند از: آیا به ایجاد شبکه‌های مختلف ازطریق وای‌فای یا اترنت یا بلوتوث نیاز دارید؟ آیا قصد دارید دستگاه خود را به‌صورت رایانه‌های هدلس (Headless Computer) راه‌اندازی کنید یا می‌خواهید از مانیتور یا نمایشگرهای لمسی یا تلویزیون یا پروژکتور بهره‌مند شوید؟ کدام اتصالات ورودی و خروجی برای کاربری شما ضروری است؟ برای مثال، درگاه USB یا GPIO چقدر در روند اجرای برنامه‌های شما کاربرد دارند؟ پاسخ به این پرسش‌ها و طرح مسائل جزئی‌تر به شما کمک می‌کند بهترین برد توسعه‌پذیر را باتوجه‌به نیاز پردازشی و اندازه و امکانات بخرید. شایان ذکر است در علوم رایانه، به سیستم‌هایی که مبتنی‌بر شبکه و بدون نمایشگر فعالیت می‌کنند، اصطلاحا Headless Computer یا رایانه بدون‌سر می‌گویند.

پس به‌طورخلاصه، معیارهای اساسی برای اجرای پروژه‌های مبتنی‌بر رایانه‌های تک‌بردی این‌گونه طبقه‌بندی می‌شوند:

درگاه‌های ورودی و خروجی قابلیت‌های ارتباطات شبکه عملکرد پردازشی هدلس بودن یا نبودن سیستم

اندازه‌ی جامعه‌ی آماری استفاده‌کننده از رایانه‌ی تک‌بردی

یکی از نکاتی که شاید خیلی از توسعه‌دهندگان برای انتخاب رایانه‌ی تک‌بردی به آن توجه نکنند، جامعه‌ی آماری افرادی است که از آن سیستم استفاده می‌کنند. شبکه‌ی انسانی قوی و محبوبیت بیشتر هر وسیله باعث می‌شود دسترسی به منابع اطلاعاتی برای دریافت پشتیبانی آسان‌تر باشد و درصورت بروز مشکل، با کمک افراد بیشتری خطاهای احتمالی را خنثی کرد. این منابع شامل کانال‌های ارتباطی رسمی، وب‌سایت‌ها، کتاب‌ها و انجمن‌ها می‌شوند. همچنین، سایر منابع مثل نرم‌افزارهای زیرساختی که دیگر کاربران نوشته‌اند، به‌خوبی می‌توانند نیازهای اولیه‌ی بسیاری از توسعه‌دهندگان را برطرف و در زمان آن‌ها صرفه‌جویی کنند. برای مثال، استفاده از بردهای رزبری پای باتوجه‌به جامعه‌ی آماری دو‌میلیون‌نفری درمقایسه‌با جامعه‌ی چهار‌هزار‌نفری توسعه‌دهندگان Odroid و دو‌هزار‌نفری Pine64، قطعا یکی از بهترین انتخاب‌ها به‌شمار می‌رود. ناگفته نماند با وجود اعضای کم جامعه‌ی Odroid و Pine64، دیگران منابع نسبتا مناسبی دراختیار سایر توسعه‌دهندگان قرار داده‌اند.

هرچه جامعه‌ی آماری توسعه‌دهندگان بزرگ‌تر باشد، پشتیبانی‌های رسمی و غیررسمی بهتر خواهد بود.

سازگاری نرم‌افزاری و پشتیبانی از سیستم‌عامل‌ها

تقریبا تمام رایانه‌های تک‌بردی از توزیع‌های لینوکس پشتیبانی می‌کنند؛ اما شاید فردی قصد داشته باشد سیستم‌عامل غیرلینوکسی مانند Chrome OS یا اندروید یا NetBSD یا OpenBSD یا حتی نسخه‌های مختلف ویندوز مثل ویندوز ۱۰ یا ویندوز ۱۰ نسخه‌ی IoT Core استفاده کند. بعضی رایانه‌های تک‌بردی از توزیع‌های بیشتری پشتیبانی می‌کنند؛ درحالی‌که برخی از آن گزینه‌های کمتری دراختیار کاربر قرار می‌دهند. البته به‌خاطر بسپارید کمیت پشتیبانی از سیستم‌عامل‌های مختلف معیار مناسبی نیست؛ بلکه باید کیفیت اجرای آن‌ها را نیز مدنظر قرار داد. پس تنها ملاک انتخاب نباید گستره‌ی پشتیبانی باشد؛ بلکه باید سطح کیفی اجرای سیستم‌عامل در اولویت قرار گیرد.

اغلب بردهای توسعه‌دهنده مثل رزبری پای به ارائه‌ی تصاویر برپایه‌ی پردازنده‌های ARM محدود هستند؛ اما برخی از رایانه‌های تک‌بردی مثل UDOO Bolt و LattePanda می‌توانند سیستم‌عامل‌های ۶۴ بیتی کامل را مانند ویندوز ۱۰ یا برخی توزیع‌های لینوکس x64 نظیر اوبونتو و Pop!_OS و Fedora را به‌راحتی اجرا کنند. علاوه‌بر پشتیبانی از سیستم‌عامل‌ها، رایانه‌های تک‌بردی درزمینه‌ی سازگاری نرم‌افزاری و اپلیکیشن‌ها نیز تفاوت‌های زیادی دارند که باید به این موضوع نیز توجه کنید.

لوازم جانبی دردسترس برای رایانه‌ی تک‌بردی

معمولا تنوع لوازم جانبی موجود در بازار برای هر محصول با میزان محبوبیت و فروش آن رابطه‌ی مستقیمی دارد؛ بنابراین، رایانه‌های تک‌بردی نیز از این مسئله مستثنا نیستند و هرمدلی که فروش بیشتری دارد، لوازم جانبی بیشتری مانند افزونه‌ها و کیس‌های مختلف برای کاربر ارائه می‌کند. برای مثال، رزبری پای باتوجه‌به محبوبیتش، انواع لوازم جانبی نیز برایش فراهم شده است. لوازم جانبی رزبری پای محدوده‌ی وسیعی دارند که انواع کیس‌های شبیه‌سازی بازی، کیس‌های پویا تا مدل‌های مختلف بردهای افزودنی مثل PI HAT برای فراهم‌کردن LED یا شبکه‌ی داخلی اترنت را شامل می‌شوند. درمقابل، بردهای Odroid و Pine64 با وجود مدل‌های مختلف کیس‌ها و حسگرها و اجزای خارجی، همچنان به فراوانی رزبری پای نمی‌رسند.

به‌طورخلاصه، می‌توان لوازم جانبی رایانه‌های تک‌بردی را به ‌چند دسته تقسیم کرد:

انواع کیس‌ها بردهای افزودنی حسگرهای مختلف نمایشگرهای لمسی یا غیرلمسی

قیمت

قیمت بردهای توسعه‌دهنده بسیار مهم است. پرچم‌دار شرکت رزبری پای، مدل Raspberry Pi 4، حدود ۳۵ دلار آمریکا قیمت دارد و سایر برد‌های موجود در بازار کم‌وبیش در همین بازه‌ی قیمت عرضه می‌شوند و برای خرید برخی مدل‌ها نیز تا ۱۰۰ دلار باید پرداخت کرد. البته نمونه‌های گران رایانه‌های تک‌بردی مانند UDOO Bolt نیز در بازار وجود دارند که چندصد دلار قیمت خواهند داشت. ناگفته نماند سیستم‌های تک‌بردی UDOO Bolt با پردازنده‌ی گرافیکی درونی Ryzen قدرت ارائه می‌کند که می‌تواند با لپ‌تاپ یا رایانه‌های رومیزی رقابت کند؛ بنابراین، اکثر کاربران نیازی به آن نخواهند داشت و با بردهای پنج تا دَه دلاری می‌توانند نیاز خود را رفع و با هزینه‌ی ۳۵ تا ۵۰ دلار بردهای بسیار قدرتمندتری تهیه کنند.

بهترین رایانه‌ی تک‌بردی موجود در بازار

انتخاب بهترین رایانه‌ی تک‌بردی و به‌طورکلی انتخاب بهترین کالای الکترونیک به عوامل زیادی بستگی دارد که برای هر فردی ممکن است اولویت‌های متفاوتی داشته باشند. بااین‌حال، اگر قرار باشد در این رقابت و با درنظرگرفتن تمام شرایط مدلی را به‌عنوان برترین مدل رایانه‌های تک‌بردی انتخاب کنیم، باید به‌سراغ رزبری پای ۴ برویم. خوشبختانه با موفقیت رایانه‌های تک‌بردی مثل رزبری پای و ریزکنترل‌گرهایی (MCU) مثل Arduino می‌توانید با خاطری آسوده به گروه فوق‌العاده‌ای از بردهای مخصوص برنامه‌نویسی و میکروکنترلرهای مختلف دسترسی داشته باشید.

برد رزبری پای ۴ یکی از بهترین گزینه‌های موجود در بازار است که بیشترین پشتیبانی را دراختیار توسعه‌دهنده قرار می‌دهد. بعداز رزبری پای، بردهای پاین۶۴ و ادروید ازنظر لوازم جانبی و جامعه‌ی آماری توسعه‌دهندگان در جایگاه بعدی قرار می‌گیرد. سیستم تک‌بردی Odroid XU4 و Odroid C4 و Rock pro64 رقبای سرسخت رزبری پای به‌شمار می‌روند که به‌خوبی می‌توانند جایگزین سیستم‌های پای شوند.

رایانه‌ی تک‌بردی Asus Tinker Board نیز بسیار عالی اندروید را اجرا می‌کند و پشتیبانی بسیار خوبی برای توسعه‌دهندگان فراهم کرده است. اگر برای خرید رایانه‌ی تک‌بردی خود بودجه‌ی زیادی در نظر گرفته‌اید، UDOO Bolt می‌تواند با وجود اندازه‌ی کوچکش درحد رایانه‌ی رومیزی قدرت‌نمایی کند. برد LattePanda نیز در دسته‌ی بردهای گران‌قیمت قرار می‌گیرد و مانند مدل Bolt می‌تواند سیستم‌عامل لینوکس ۶۴ بیتی و ویندوز را بسیار روان و با قدرت اجرا کند.

درنهایت با درنظرگرفتن معیارهای کارایی و قیمت، می‌توان طبقه‌بندی را به‌صورت زیر خلاصه کرد:

مقاله‌های مرتبط:

هر آنچه باید در مورد رزبری پای بدانید

آموزش جامع اورکلاک رزبری پای 4

رزبری پای ۴ ادروید XU4 راک‌پرو۶۴ ایسوس تینکر برد UDOO Bolt LattePanda

جمع‌بندی

بازار رایانه‌های تک‌بردی مانند تمام بخش‌های فناوری محصولات متنوع با قیمت‌های مختلفی در خود جای داده است؛ بنابراین، باید در وهله‌ی اول هدف و نیاز خود را بررسی کنید و از بین دستگاه‌های مختلف با اندازه‌های کوچک و بزرگ که گاهی به‌اندازه‌ی بسته‌ای آدامس خواهند بود، متناسب‌ترین مدل را انتخاب کنید و بخرید تا از درگاه‌های مختلف آن و سازگاری‌های نرم‌افزاری و سیستم‌عامل‌های احتمالی نهایت بهره را برای دستیابی به نتیجه‌ی دلخواه خود ببرید.

نسخه جدید رزبری پای 4 با هشت گیگابایت رم معرفی شد

شرکت Axiomtek تک‌برد جدید خود را به پردازنده شتاب‌یافته Ryzen مجهز کرده است

داستان باگ تاریخی سال ۲۰۰۰ یا Y2K چه بود و چرا همه جهان را به وحشت فروبرد؟

رزبری پای از دوربینی ۵۰ دلاری با حسگر ۱۲ مگاپیکسلی پرده‌برداری کرد

هر آنچه باید درباره حالت خواب، خواب زمستانی و خاموش کردن کامپیوتر بدانید