Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 69

Компьютерра

16.05.2011 - 22.05.2011

Статьи

Лилипьютеры: компьютерная микрофауна в вашей розетке

Евгений Лебеденко, Mobi.ru

Опубликовано 16 мая 2011 года

На прошлогодней конференции D8 глава компании Apple Стив Джобс провёл границу двух исторических эпох компьютерных технологий. Цифровой мир настоящего он назвал Post-PC era, а традиционные персоналки сравнил с грузовиками, в которых нынче нуждается один из тысяч. «Когда мы были аграрной нацией, все машины вокруг были грузовиками, поскольку только грузовики фермерам были и нужны, — объявил Джобс. — С развитием городов популярными стали авто с усилителем рулевого управления и автоматической трансмиссией».

Говоря о переходе от тяжеловесных универсальных ПК к новой парадигме работы с компьютерами, он имел в виду планшеты — устройства, рынок которых Apple сама и создала. Спустя год после этого выступления сомневаться в том, что планшеты стали основным трендом компьютерной индустрии, не приходится. Обозначенная яблочником номер один эпоха Post-PC и правда набирает обороты. Только вот вопрос: одни ли планшеты являются её авангардом? Может, стоит оглянуться вокруг и присмотреться попристальнее? Глядишь, и заметим тогда целую армию неприметных с виду компьютеров, примостившихся возле наших электрических розеток и бесшумно творящих своё полезное дело.

Речь идёт о компьютерах форм-фактора Plug PC — лилипутах компьютерного мира, в сравнении с которыми даже планшеты смотрятся гулливерами. Наряду с популярными ныне «таблетками» эти крохи берут на себя немалую долю традиционных для персоналок задач, а значит, их существование в «постписишную» эпоху вполне оправданно.

Что же это за вычислительное племя? Давайте разберёмся.

Как и в живой природе, мутации в компьютерном мире — не редкость. Зачастую их результатом становятся странные гаджеты, быстро врывающиеся на рынок и столь же быстро исчезающие с него. Однако порой они приводят к появлению совершенно нового форм-фактора. И форм-фактор этот — не поденка, а новый долгоживущий подвид, знамя которого подхватывают и развивают все, кому не лень.

Так было с форм-фактором iPad. То же случилось и с платформой Plug Computer.

Первое устройство формата Plug PC было представлено на выставке CES в 2009 году. Именно тогда разработанная компанией Marvell система на чипе известной серии ARMADA, базирующаяся на процессорном ядре Sheeva, стала наряду с OLED-телевизорами, пикопроекторами и смартфоном Palm Pre одним из фаворитов выставки. Точнее, не сама платформа, а миниатюрный компьютер SheevaPlug, собранный Marvell для демонстрации её возможностей.

Внутри корпуса размером с зарядное устройство скрывался полноценный компьютер, работающий под управлением Linux. SheevaPlug основан на ARM-процессоре Marvell Kirkwood 88F66281 с ядром Sheeva, работающем с тактовой частотой от 800 МГц до 1,2 ГГц. На борту устройства стояло 512 мегабайт оперативной памяти и накопитель Flash той же ёмкости. Ввод-вывод в малютке был представлен гигабитным Ethernet-адаптером и одним разъёмом USB 2.0. На плате был также смонтирован преобразователь напряжения, что позволяло подключать SheevaPlug непосредственно к розетке. В качестве операционной системы Marvell использовала Ubuntu версии 9.04.

SheevaPlug легко включался в сетевую инфраструктуру благодаря сетевому адаптеру, а порт USB позволял подключить к нему разнообразные устройства внешней памяти, тем самым превращая этот миниатюрный компьютер в полноценный: медиасервер, хранилище NAS, клиент пиринговых сетей и целый набор практически полнофункциональных серверов (web, ftp и т.д.) При этом SheevaPlug потреблял всего 2,3 ватта без подключённой периферии и до 7 ватт с присоединёнными накопителями. Он не шумел, не грелся, был практически незаметен и готов сутками выполнять рутинные задачи, которые до него выполняли персоналки.

Это было потрясающе. Но по-настоящему важным было то, что SheevaPlug оборудовали интерфейсом JTAG формата mini-USB. Интерфейс JTAG, названный так в честь поддерживающей его IEEE-группы Joint Test Action Group ( http://grouper.ieee.org/groups/1149/1/), широко используется для отладки и программирования на низком уровне микропроцессорных систем различного класса. Именно его наличие в SheevaPlug и сделало платформу Plug Computer открытой. Вскоре новый форм-фактор зажил собственной жизнью в десятках проектов.

Шаг компании Marvell в сторону увеличения открытости своей платформы был сродни сделанному некогда шагу IBM к открытию платформы IBM PC. Наличие отладочного интерфейса и активная поддержка любых инновационных начинаний самой Marwell привели к появлению проекта plugcomputer.org, объединяющего под своим крылом энтузиастов нового форм-фактора — стартапы, старательно расширяющие зарождающийся рынок Plug PC. Идея проекта чётко обозначена на заглавной странице его сайта. Она амбициозна: заменить прожорливые и дорогие дата-центры мириадом энергоэффективных и дешёвых компьютеров формата Plug PC.

Открытая платформа Marvell SheevaPlug в скором времени породила целый выводок розеточных компьютеров

Стандартный набор SheevaPlug с виду неказист, зато стоит меньше сотни долларов. Базовый вариант с европейской или американской питающей вилкой обойдётся всего в 99 долларов. Ещё за 35 долларов можно приобрести фреймворк OSGi от компании ProSyst, позволяющий адаптировать совместимые с форм-фактором Plug PC операционные системы для работы на микрокомпьютере и разрабатывать собственные приложения.

На базе этого базового набора компании Globalscale Technologies и Ionics Plug разработали собственные мутации первенца Sheeva Plug. Их компьютеры DreamPlug и Nimbus, Cumulus, Stratus и Cirrus не являются клонами SheevaPlug, а существенно превосходят его благодаря интерфейсу JTAG. Имея в основе ту же самую платформу с процессором Kirkwood, они расширили количество USB-портов и добавили модули Wi-Fi и Bluetooth, поддержку интерфейса eSATA. Эти новые возможности вкупе с разными версиями Linux и набором программного обеспечения превращают их в самые разнообразные вычислительные системы: сетевые маршрутизаторы, прикладные серверы для дома и офиса, основу систем видеонаблюдения.

Набор GuruPlug на базе восьмисотмегагерцевого процессора Marvell 88AP168, дополнительно включающий расширенную поддержку USB (четыре порта в режиме Host и один в режиме OTG), контроллеры для работы с картами Micro SD, подключение COM-порта через интерфейс USB и поддержку выхода HDMI. Благодаря поддержке карточек Micro SD в GuruPlug появилась возможность работы не только со встроенной операционной системой, но и с загружаемой извне.

Набор OpenRD-Ultimate — монстр в мире Plug PC. Судите сами. Open-RD, базируясь на стандартном процессорном ядре Sheeva с частотой 1,2 ГГц, дополнительно включает: два гигабитных Ethernet-порта, семь (!) портов USB, порты eSATA и UART (интерфейсы RS232/RS485), VGA-разъём, аудиоинтерфейс с поддержкой S/PDIF и даже интерфейс PCI Express. В Open-RD на аппаратном уровне реализованы набор аудио/видео декодеров, криптоалгоритмов (AES, DES и 3DES) и алгоритмов аутентификации (SHA1 и MD5). Правда, уместить всё это добро в стандартный для Plug PC корпус не удалось. Больше всего Open-RD напоминает нынешние неттопы. Тем не менее архитектурно это всё тот же Plug-лилипут, но с возможностями компьютерного Гулливера.

Активное развитие форм-фактора Plug PC стимулировало рост интереса производителей к рынку «розеточных» вычислителей. Наряду со стандартными plug моделями появился подвид Jack PC — компьютеров, не вставляемых в розетку, а являющихся розетками.

Jack PC разработала компания Chip PC, и они позиционируются в качестве отличной замены персоналкам в офисных помещениях, не в последнюю очередь благодаря поддержке таких программных систем централизованного управления, как Xcalibur Global Management System. Расширился в них и ассортимент поддерживаемых операционных систем. Наряду с Linux в них трудятся встраиваемые windows-системы: Windows CE, Window Embedded 2009 и Windows Embedded 7. Вот только проект Jack PC является коммерческим, а стоимость самих компьютеров соизмерима с современными неттопами на базе процессоров Intel Atom.

В этом смысле не коммерческие Jack PC, а открытые для совершенствования компьютеры-лилипуты проекта plugcomputer.org стоят на передовой развития рынка Plug PC — розеточных компьютеров, которые всё активнее осваивают пространство квартир и офисов.