SBC (Single Board Computer)

Komputer papan tunggal (SBC) mengintegrasikan semua fungsi penting komputer pada papan sirkuit cetak tunggal (juga dikenal sebagai PCB). Secara historis, definisi ini mengacu pada banyak komputer khusus yang dirancang untuk tujuan tertentu, seperti pengontrol industri, server "blade", atau sistem tertanam lainnya (semuanya mulai dari kios hingga mesin slot hingga ATM - sebut saja).

Menerapkan definisi teknis ini saat ini, banyak perangkat menggunakan desain SBC, termasuk ponsel cerdas, tablet, laptop, dan bahkan beberapa komputer desktop. Tetapi secara modern, SBC biasanya mengacu pada komputer kecil tanpa penutup seperti Raspberry Pi, yang mencakup prosesor aplikasi bawaan, memori, audio dan video, konektivitas jaringan (baik kabel atau nirkabel), dan dukungan untuk berbagai koneksi periferal (seperti penyimpanan eksternal, USB, dan Bluetooth). Seringkali, fungsi-fungsi tersebut diintegrasikan ke dalam satu komponen yang disebut sistem pada chip (SoC). Keluarga umum SBC yang digunakan oleh penggemar dan profesional saat ini termasuk perangkat Raspberry Pi, Khadas VIM, ODROID, PINE, dan ROCK.

Untuk artikel ini, kami akan merujuk ke SBC dalam pengertian modern ini — sistem komputer multiguna kecil, tanpa penutup (dan seringkali tanpa kipas) yang ditenagai oleh sistem pada chip (SoC).

Untuk Apa Komputer Papan Tunggal Digunakan?

Ketika datang ke penggunaan untuk komputer papan tunggal, tidak ada satu jawaban yang baik - langit adalah batasnya. Konfigurasi perangkat keras fundamental yang sama dapat digunakan untuk segala hal mulai dari antarmuka perintah dan kontrol sederhana untuk sepotong mesin hingga komputer desktop penuh (bahkan jika itu mungkin bukan biaya atau kemampuan terbaik yang cocok untuk keduanya). Beberapa kasus penggunaan potensial untuk SBC termasuk (tetapi tidak terbatas pada):

• Kios digital (misalnya, ATM, mesin tiket, mesin penjual otomatis)
• Papan nama digital
• Perjudian atau sistem permainan lainnya
• Pengontrol rumah pintar
• Pengontrol sistem industri
• Sensor (misalnya, ilmiah, cuaca, keamanan) sistem pemantauan
• Pengontrol robotika
• Pemrosesan video atau visi komputer
• Server web atau media
• Sistem jaringan
• AI dan pembelajaran mesin
• Elektronik konsumen

Singkatnya, apa pun yang dapat dilakukan komputer "biasa", SBC mungkin juga dapat melakukannya. Perbedaannya lebih sedikit dalam rangkaian fungsi dan lebih dalam efektivitas biaya dan kesesuaian dengan tujuan (secara teknis, fisik, atau konseptual).

Apa Keuntungan dari Komputer Papan Tunggal?

Keuntungan dari SBC modern dapat bermuara pada tiga "C": biaya, kompleksitas, dan penyesuaian. Itu cara lain untuk mengatakan bahwa SBC bisa menjadi cara yang lebih murah, lebih sederhana, dan lebih fleksibel untuk menyelesaikan tugas komputasi yang diberikan.

Jika, misalnya, Anda perlu terus memotong, memberi label, dan mengunggah aliran data video yang masuk dari sistem kamera keamanan sirkuit tertutup ke server cloud, mendedikasikan seluruh server lokal untuk fungsi itu mungkin berlebihan. Menempatkan beberapa SBC kecil yang relatif terjangkau ke dalam infrastruktur Anda sesuai kebutuhan bisa jauh lebih hemat biaya dan hemat daya (dan terletak hampir di mana saja).

Atau, bayangkan Anda perlu menampilkan papan nama digital di luar tempat bisnis Anda yang terus-menerus dan dinamis memperbarui konten yang disajikan dari cloud berdasarkan waktu atau variabel yang ditentukan khusus (misalnya, Anda menjalankan toko bagasi, tetapi Anda ingin mengiklankan payung saat hujan, berdasarkan data dari API peramalan terbuka). Apakah ada yang menjual solusi yang mampu melakukan hal seperti itu? Membangun solusi Anda melalui SBC yang menjalankan sistem operasi sumber terbuka dan kode khusus Anda sendiri mungkin merupakan jalur yang jauh lebih langsung dan hemat biaya.

Jika itu terdengar agak dibuat-buat, ketahuilah bahwa SBC membutuhkan ruang yang sangat sedikit (dan seringkali tidak ada pendinginan aktif), gunakan prosesor ARM yang relatif murah, dan dapat menjalankan sistem operasi sumber terbuka seperti Android atau Linux. Ini membuat mereka cocok untuk banyak lingkungan dan aplikasi, jadi jika kasus penggunaan Anda tidak biasa, itu mungkin berarti SBC cocok.

Sistem Operasi Apa yang Dijalankan Komputer Papan Tunggal?

Secara teknis, tidak ada batasan pada sistem operasi untuk komputer papan tunggal. SBC dapat menjalankan Windows, Linux, atau AOSP Android, tetapi itu semua tergantung pada apa yang mampu dilakukan perangkat keras atau jika vendor sistem telah menguncinya dengan cara apa pun. Jika Anda ingin menjalankan Windows, melakukannya pada SBC bertenaga ARM mungkin dilakukan, tetapi kemungkinan besar, itu mungkin bukan ide yang baik. Jika, di sisi lain, Anda ingin menjalankan Android pada Intel x86 SBC, Anda juga bisa berada dalam tantangan. Memahami sistem operasi apa yang telah dirancang dan divalidasi oleh desain SBC yang diberikan sangat penting.

Android (sebagai Proyek Sumber Terbuka Android) dan berbagai distribusi Linux adalah sistem operasi paling populer untuk SBC. Keduanya adalah sumber terbuka, dan banyak desain SBC juga menggunakan driver sumber terbuka untuk memaksimalkan penyesuaian oleh komunitas pengembangan sumber terbuka. Ini semua kembali ke fleksibilitas: Semakin terbuka platform perangkat keras dan perangkat lunak, semakin banyak kemungkinan kasus penggunaan yang Anda aktifkan. Yang mengatakan, tidak seperti ekosistem yang lebih tertutup (seperti Windows), Anda mungkin menemukan dukungan jangka panjang, tingkat perusahaan kurang dalam ekosistem SBC. Inilah sebabnya mengapa memilih perangkat dan vendor Anda dengan hati-hati sangat penting — menghemat beberapa dolar per unit untuk perangkat keras dapat memiliki konsekuensi serius. Bayangkan bertahun-tahun kemudian jika, misalnya, seorang pengemudi yang tidak ditambal membuat Anda terkena kerentanan keamanan yang kritis.

Apakah Komputer Papan Tunggal (SBC) Sama dengan Sistem-on-a-Chip (SoC)?

System-on-a-chip bukanlah komputer papan tunggal, tetapi komponen dari satu. Sebagian besar SBC modern menggunakan sistem pada chip (SoC) untuk menyediakan fungsionalitas inti mereka. SoC mengintegrasikan sebagian besar atau semua fungsi utama komputer (prosesor aplikasi, memori, video, audio, konektivitas) pada satu sirkuit terintegrasi, juga dikenal sebagai chipset. SoC adalah komponen dari sistem komputer, bukan komputer itu sendiri — memerlukan papan sirkuit dan konektivitas fisik (misalnya, port USB) untuk berinteraksi dengan perangkat eksternal atau sistem lain.

Tidak semua SBC menggunakan konfigurasi SoC. Misalnya, Anda dapat merancang komputer papan tunggal yang menggunakan beberapa chip diskrit yang diletakkan di satu papan untuk berbagai fungsi. Tetapi setiap kali SoC digunakan, komputer yang dimaksud adalah SBC, dan hampir semua SBC saat ini menggunakan SoC. Beberapa vendor SoC di ruang SBC termasuk Broadcom, Rockchip, Allwinner, Amlogic, NVIDIA, dan Intel.

Apa Perbedaan Antara ARM SBC dan x86 SBC?

SBC biasanya tersedia dengan SoC dalam dua arsitektur prosesor aplikasi: ARM dan x86. Prosesor ARM hanya dapat menjalankan sistem operasi dan aplikasi yang dirancang untuk dijalankan pada set instruksi ARM. Prosesor x86, sebaliknya, hanya dapat menjalankan sistem operasi dan aplikasi yang dirancang untuk dijalankan pada set instruksi x86.

Dalam praktiknya, ARM SBC sangat cocok untuk menggunakan sistem operasi dan aplikasi berbasis Android, karena Android dirancang dan terus dikembangkan untuk prosesor ARM. ARM SBC dapat menjalankan hampir semua distribusi Linux, dan banyak yang bahkan dapat menjalankan sistem operasi real-time (RTOS). Fleksibilitas dan keterjangkauan SoC berbasis ARM- telah menjadikan ARM sebagai arsitektur dominan di ruang SBC.

sBC x86 sangat cocok untuk Linux atau Windows. Jika kasus penggunaan SBC Anda membutuhkan Windows, secara umum, prosesor x86 adalah yang paling cocok. Sementara beberapa prosesor ARM (dan dengan demikian, beberapa ARM SBC) secara teknis dapat menjalankan Windows, banyak aplikasi Windows tidak kompatibel dengan sistem ARM. Kecuali Anda tahu kasus penggunaan spesifik Anda cocok untuk Windows di ARM, prosesor x86 hampir selalu merupakan pilihan terbaik untuk solusi yang membutuhkan sistem operasi Windows. sBC x86 juga dapat menjalankan hampir semua distribusi Linux dan banyak sistem operasi sumber terbuka lainnya. (Sementara varian x86 Android tersedia dan layak, pengembangan versi x86 Android (Android x86) sebagian besar telah berhenti, dan sedikit atau tidak ada pengembangan aplikasi yang terjadi untuk Android x86 di luar kasus penggunaan khusus.)

Bagaimana Saya Memilih SBC yang Tepat?

Memilih SBC yang cocok untuk kasus penggunaan Anda berarti memahami persyaratan teknis, kinerja, dan lingkungan (misalnya, dimensi, isolasi, panas). Tidak setiap SBC akan cocok untuk setiap kasus penggunaan - secara harfiah atau kiasan. Hal ini membuat memilih SBC yang tepat menjadi diskusi kasus per kasus. Jika Anda dibatasi oleh penutup yang disegel, memerlukan konektivitas ethernet, atau perlu mempertahankan tingkat kinerja yang terjamin, semua faktor ini dapat "membuat atau menghancurkan" untuk desain komputer papan tunggal tertentu. Ada juga "tidak diketahui yang tidak diketahui," atau batasan dan tantangan yang mungkin tidak Anda sadari sampai perangkat keras dikerahkan di lapangan.

Jika Anda memutuskan SBC yang tepat untuk penyebaran perangkat keras dalam skala besar, mengevaluasi solusi potensial dengan hati-hati dari setiap sudut sangat penting. Esper memiliki pengalaman bertahun-tahun bekerja dengan mitra dan pelanggan untuk menyebarkan dan mengelola sistem berbasis SBC, dan Anda dapat menghubungi kami untuk mendiskusikan kasus penggunaan Anda di setiap tahap siklus hidup produk Anda.

Berikut merupakan link untuk melihat list-list SBC