Одноплатные компьютеры. Одноплатный компьютер: варианты использования Для чего нужны одноплатные компьютеры

Raspberry Pi – это одноплатный компьютер размером с банковскую карту. Первая партия Raspberry Pi поступила в продажу в феврале 2012 г. Разработчики – группа преподавателей из Кембриджа - надеялись продать хотя бы тысячу штук, ведь это был по современным меркам крайне слабый компьютер, в нем не было никаких ноу-хау. Предполагалось, что он будет использоваться как бюджетная система для обучения детей информатике.

Но создатели просчитались... Партия из 10 000 штук была распродана в первый же час после объявления предзаказа! Raspberry оказался интересен взрослым, настолько интересен, что еще минимум полгода покупался почти исключительно людьми, увлеченными компьютерными технологиями.

К ноябрю 2013 года было продано более 2 миллионов Pi, а к августу 2014 г. мировые продажи превысили отметку 3,5 миллиона штук. Raspberry Pi, компьютер за 35$, превратился в самый интересный гаджет последних лет.

Можно сколько угодно говорить, что Raspberry Pi – слабая железяка, что ни для чего серьезного она не годится, все это маркетинговый заговор и т.д. Но это разбивается одним аргументом – ни одному подобному гаджету не удалось породить такую экосистему, такое количество адаптированных программ, проектов, такое сообщество энтузиастов.

Я не буду подробно описывать все возможности и особенности Raspberry Pi, на эту тему можно найти много информации. Отмечу только, что проект некоммерческий, вся информация свободно доступна, программное обеспечение регулярно обновляется, появляются новые идеи и новые варианты применений этого гаджета.

Однако мигать светодиодом или работать таймером для кофеварки по меньшей мере несолидно для полноценного компьютера. Проект должен быть достойным, соответствовать возможностям аппаратной части.

В основе компьютера лежит чип Broadcom BCM2835, который изначально разрабатывался как решение для мультимедиа. По заявлениям создателей, мощность процессора невелика и находится на уровне Pentium II 300, но вот графический процессор удался. Видеочип поддерживает аппаратное декодирование H.264, а также кодеки MPEG-2 и VC-1.

У Raspberry есть поддержка технологии CEC (Consumer Electronics Control). Это спецификация для HDMI, позволяющая использовать пульт телевизора для управления подключенными устройствами. Большинство телевизоров, выпущенных за последние годы, поддерживают эту технологию.

Когда назрела необходимость подыскать замену моему старенькому DVD плееру, я решил не приобретать новый плеер или дорогостоящий SmartTV, а сделать медиаплеер своими руками, взяв за основу Raspberry Pi. Предварительные эксперименты показали, что качество воспроизведения Full HD фильмов вполне на уровне, с DVD тоже нет проблем, доступ к медиа контенту в интернете есть. А кроме того – музыка, фото...

Есть и еще одна причина. Бытовая электроника, которую я приобретал за последние годы, через некоторое время после покупки часто вызывала разочарование. Выявлялись какие-то недостатки и глюки. Причем вещь в принципе работает, оснований для возврата в магазин нет. Так было с фоторамкой – крайне неудобная навигация в файловой системе. DVB-T2 приставка – пульт ДУ в принципе работает, но как-то очень нестабильно. И т.д. и т.п.

Когда я представил, какие потенциально возможны глюки в медиацентре, то не рискнул покупать ничего готового. Чтение отзывов и обзоров не всегда дает полную информацию. Согласитесь, что качество упаковки и то, насколько приятен на ощупь корпус, не самые важные параметры. А подобным деталям в обзорах уделяется много внимания.

Обновленные версии прошивок производители обычно не выпускают, ведь им нужно как можно быстрее выпустить новую модель устройства. Гораздо выгоднее, когда пользователь покупает новую вещь, а не просто обновляет прошивку. Да и для коммерческого успеха на рынке регулярно должна появляться новая, самая совершенная техника.

И так, определимся с аппаратурой, которая потребуется для медиацентра. В первую очередь, конечно, это сама плата Raspberry Pi model B, а лучше ее новая версия, поступившая в продажу в июле 2014 г. – model B+. Они полностью совместимы программно, но в модели «B+» имеется 4 USB порта вместо 2-х.

Кроме того, в новой модели разработчики существенно переработали топологию печатной платы. В результате все разъемы для внешних подключений оказались сгруппированы с двух сторон платы, а на самой плате появились 4 крепежных отверстия. В модели «B» разъемы выходят на все 4 стороны, а крепежных отверстий только 2.

Важный компонент, от которого зависит надежность и устойчивость работы – блок питания. Первый попавшийся зарядник от телефона, на котором написано «5 В» не подойдет. Для надежной работы платы блок питания должен быть стабилизированным и выдавать 5 В при токе не менее 1 А. Чтобы убедиться, что блок питания можно использовать для питания Raspberry Pi, нужно измерить напряжение на его выходе на холостом ходу, а затем подключить к нему нагрузку 5 Ом. Напряжение при этом не должно упасть ниже 4,8 В.

Для установки программного обеспечения нужна SD (или microSD для модели B+) карточка. Большой объем не нужен, хранить медиа файлы будем на другом носителе, вполне достаточно 2 Гбайт. Меньше сейчас просто не найти. А вот класс должен быть по возможности выше, лучше 10-й.

Без интернета сейчас никуда, поэтому нужен роутер. Ведь Raspberry Pi – это не единственный компьютер в домашней сети. Большинство пользователей предпочитают беспроводный доступ по WiFi, в этом случае потребуется приобрести USB WiFi адаптер. Однако я бы рекомендовал использовать проводную связь с роутером. Выбор за вами, мои аргументы следующие.

Во-первых, надежность и скорость доступа по проводной связи выше, чем по WiFi. Реальная скорость доступа, а не то, что написано на упаковке. Никакое местное окружение и помехи не будут влиять на качество связи.

Полностью исключен несанкционированный доступ. Никакой гениальный сосед-хакер не украдет ваши секреты и коды доступа к банковским счетам. Вероятность взлома WiFi, конечно, мала, но не равна нулю.

СВЧ излучение, пусть и небольшой мощности отнюдь не бальзам для организма человека. Ничего страшного, конечно не случится. По крайней мере сразу. Но при длительном и регулярном воздействии на ребенка, играющего возле антенны роутера... Кто знает?

Ну и, наконец, подумайте об экологии. Электромагнитное загрязнение окружающей среды сейчас довольно актуально. Зачем же без всякой на то необходимости загрязнять эфир.

Минус у проводной связи только один – надо тянуть провод. Но я не собираюсь таскать медиацентр по квартире, а проложить провод в канал пластикового плинтуса не так уж и сложно. Другое дело, что лень этим заниматься...

Еще, разумеется, нужен телевизор или монитор с HDMI входом и соответствующий кабель. Хотя на плате Raspberry Pi и есть аналоговые выходы видео и звука, но для просмотра фильмов в HD и Full HD качестве они не пригодны. Качество показа фотографий через аналоговый выход также оставляет желать лучшего.

Для минимальной комплектации это все. Выглядеть медиацентр может примерно так, как на этом рисунке.

Но меня такой вариант не устраивает. Я хочу смотреть фильмы и фотографии не только из интернета. Сервер для хранения файлов в домашней сети? Зачем все так усложнять для единственного пользователя на 50 квадратных метрах. Я решил использовать для хранения своей медиатеки стандартный жесткий диск. Можно приобрести внешний жесткий диск с интерфейсом USB или использовать компьютерный с конвертером SATA(IDE)--USB. Я склонился ко второму варианту.

Еще мне нужен DVD привод. Это, конечно, на любителя, но если есть обширная фильмотека на DVD дисках, должна быть возможность ее просмотра. Подключение аналогично HDD – через конвертер SATA(IDE)--USB.

Для первичной настройки программного обеспечения потребуется USB мышка и (или) клавиатура. При повседневной эксплуатации достаточно будет пульта ДУ, а вот при первоначальной настройке мышка и клавиатура будут весьма полезны.

Слишком много набралось USB устройств, значит нужен USB HUB. Причем активный, с возможностью подключения внешнего источника питания. Мощности ATX хватит на все, а вот от USB порта Raspberry Pi запитать HDD и DVD не получится. Кроме того, иногда может потребоваться подключение флэшки.

Если телевизор не поддерживает CEC, можно использовать мою старую разработку – «Дистанционное управление компьютером» . Прекрасно работает с Raspberry Pi. Можно также использовать беспроводную мышку или клавиатуру. В интернете найдете и другие возможные варианты.

В результате получаем вот такой медиацентр.

Где все это приобрести и сколько оно будет стоить? Raspberry Pi и конвертеры SATA--USB рекомендую заказать в Китае, например, на www.aliexpress.com Стоимость Pi, включая доставку, получится около 40$, конвертеры SATA--USB обойдутся в 4-5$ за штуку. Правда, придется подождать около месяца. Но это время можно посвятить поиску или изготовлению корпуса. Если приобретать все это в России придется заплатить примерно в 2 раза больше.

Блок питания и DVD привод у меня остались от старого компьютера, так что их приобретать не пришлось. HDD лучше купить в розничном магазине, вещь дорогостоящая и хрупкая, не стоит рисковать. HUB тоже рискованно заказывать в Китае. В данном случае разница в цене небольшая, а вероятность получить в принципе работоспособное, но не пригодное для использования в составе медиацентра устройство, весьма высока.

Выбор USB HUB-a не так прост, как это может показаться. Вопрос настолько серьезный, что я посвятил ему . Она напечатана в журнале «Радио» № 11 за 2014 г.

Наконец, самое главное – корпус. Лучше подобрать что-то готовое, например от старого видеомагнитофона, музыкального центра и т.п. Можно, конечно, сделать его своими руками. Но это весьма сложно и хлопотно, в общем, на любителя. Я использовал корпус от старого музыкального центра Samsung MM-26, он идеально подошел по габаритам.

На плате Raspberry Pi для контроллера не предусмотрено никакого принудительного охлаждения. Если не разгонять процессор, все работает без проблем. Но для просмотра видео лучше поднять тактовую частоту с 700 хотя бы до 900 МГц. В этом случае дополнителное охлаждение уже не будет лишним.

Охлаждение можно улучшить двумя способами. Во первых, можно приклеить на корпуса микросхем небольшие радиаторы. Их при желании можно приобрести в комплекте с платой или выпилить самостоятельно. Но я бы не рекомендовал делать это - при неблагоприятном стечении обстоятельств есть шанс оторвать радиатор вместе с микросхемой от платы.

Второй способ - установить над платой небольшой вентилятор. Запитать его можно от 12 В или, если такого напряжения нет, от 5 В. В блоке ATX есть 12 В, поэтому я использовал именно этот способ для улучшения охлаждения контроллера.

Теперь о программном обеспечении. Есть три основных дистрибутива: Raspbmc , XBian и OpenELEC . Raspbmc - это аккуратно собранный XBMC поверх официальной операционной системы Raspbian, из которой было выброшено все лишнее. Про XBian можно сказать, что его авторы, взяв за основу Raspbian, существенно ее переработали, почти что создали собственную версию операционной системы.

OpenELEC – традиционный дистрибутив для встраиваемых систем, поэтому работа с ним напоминает альтернативные прошивки для роутеров. Выбор дополнительного ПО для него ограничен. С другой стороны, это более простое и стабильное решение.

Интерфейс пользователя и возможности этих трех дистрибутивов практически одинаковы. Поэтому можно попробовать все и выбрать для себя лучший вариант.

Часть первая: холодное железо

Его можно тушить, и в бульон покрошить,
И подать с овощами неплохо.

Льюис Кэрролл, Охота на Снарка

Любой, кто способен собрать персональный компьютер и установить Windows, при желании может справиться и с созданием достаточно продвинутого NAS из x86-совместимого железа и свободных сборок ПО на основе *nix . При этом, грубо говоря, число установленных дисков влияет на стоимость и трудоемкость проекта только стоимостью дисков. Что позволяет серьезно сэкономить по сравнению с покупкой готового NAS на 4 и более дисков, но вряд ли выгодно, если ваши потребности удовлетворит NAS на 1-2 диска. Сказать, какой вариант лучше - нельзя. У каждого свои предпочтения. Кто-то отлично готовит дома, а кто-то предпочитает ужинать в ресторане. Вам доставляет удовольствие возня с компьютерным софтом и железом? Тогда этот текст может быть полезен. Вам нужен сервис хранения сам по себе? Выбирайте между облачным хранилищем и готовым NAS из коробки.

N. B. Это статья не про модель оборудования и не про версию программного продукта. Она про концепцию создания NAS своими руками и предлагает рассмотреть другие варианты решения задачи, кроме покупки готового устройства. Тема длинная, насчитывает под тысячу страниц обсуждения. Народ там вежливый и отзывчивый. Это как бы намек на то, что статья не претендует на полноту, академичность или истину в последней инстанции.

Что за NAS-то?

По словам Википедии, NAS (англ. Network Attached Storage) - сетевая система хранения данных, сетевое хранилище. Представляет собой компьютер, подключенный к сети и предназначенный для предоставления сервисов хранения данных другим устройствам. Операционная система и программы NAS-модуля обеспечивают работу хранилища данных и файловой системы, доступ к файлам, а также контроль над функциями системы. Устройство не предназначено для выполнения обычных вычислительных задач, хотя запуск других программ на нем может быть возможен с технической точки зрения. Обычно NAS устройства не имеют экрана и клавиатуры, а управляются и настраиваются по сети, часто с помощью браузера.

Определение не идеальное, но вполне рабочее. NAS используют и в бизнесе, но там свои требования и особенности. Нас же будет интересовать домашнее использование NAS.

К идее собрать NAS своими руками люди приходят обычно двумя путями, причем часто - обоими сразу. Когда дома один компьютер, NAS не нужен. Постепенно появляются другие сетевые устройства. Ноутбуки, смартфоны, планшеты. А особенно - сетевые HD-медиаплееры, всякие Dune, Popcorn, WD TV и им подобные. Именно с приобретением сетевого медиаплеера человек зачастую начинает накапливать терабайты информации. Сначала она хранится на сменных жестких дисках, подключаемых к медиаплееру и/или на все добавляемых в основной компьютер. Скоро дисков становится слишком много для удобного пользования, а круглосуточно тихонько жужжащий компьютер, заодно качающий что-то из интернета, начнет раздражать если не вас, то вашу дражайшую половину. Возникает идея собрать эту кучу дисков в отдельную коробку, засунуть куда-нибудь в угол и поручить ей раздавать контент всем сетевым устройствам и качать торренты. Поздравляю, вы пришли к NAS по первому пути. По дороге обязательно взглянули на готовые NAS, из коробки. Но цена!..

Второй путь лежит через аппаратные апгрейды. В результате накапливается несколько менее кубометра комплектующих, которые продать трудно, а подарить некому. Плюшкин внутри нас находит им полезное применение в идее соорудить NAS. А заодно удовлетворить свою тягу покопаться в кишках у компьютера. Не зря один веселый американец писал, что работа с компьютером - единственный сегодня легальный способ помыкать кем-то, кто умнее тебя.

Конечно, есть и другие пути. Например, вы - увлеченный фотограф и нуждаетесь в надежном хранении многолетних архивов. Или любящий родитель, снимающий на видео каждый шаг своего малыша. И т.д. Вот только редко такие сценарии приводят к сборке NAS своими руками. Гораздо чаще - к покупке готового из коробки. Потребности таких пользователей уверенно удовлетворяются 1-2 дисковыми моделями готовых NAS. Собрать самому что-то аналогичное по размерам, шумности и цене 1-2 дисковым моделям любителю-неофиту трудно, если вообще возможно.

В защиту готовых NAS стоит отметить, что они предоставляют множество возможностей и функций «из коробки», требующих минимальной установки/настройки/тюнинга. Так что на самом деле в их стоимость нужно заложить и работу программистов, технической поддержки и пр.

Ситуация кардинально меняется, если 1-2 дисков не хватает, а есть потребность в 4 и больше. Маркетологи производителей устанавливают на них ценовой уровень, который знакомого с компьютерным ценником человека ввергает в состояние фрустрации (хотя произносят они при этом куда как более народные слова). И человек начинает выбирать аппаратную конфигурацию, к которой мы и переходим. Хотя ему стоило бы начать с программной, но против природы не попрешь.

Железо зависит от используемого софта. Софт - от поставленных задач. А корректная постановка задачи сроду не была сильным местом домашнего мастера. Поэтому он начинает с железа. Если к построению NAS мы пришли с мешком оставшихся от апгрейдов деталей, то хорошая новость в том, что они подойдут, пусть не оптимально. Даже не глядя.

По амбару помела

Для того, чтобы комфортно смотреть по сети FullHD видео, включая образы BD дисков нам понадобится как минимум:

1-2 гигабайта RAM, если не будет использоваться ZFS и 4-8, можно больше, если ZFS будет. (Про ZFS - позже, нетерпеливым Гугл в помощь.) Но даже на раритете с 256 МБ можно кое-что полезное собрать;
x86-совместимый процессор, в идеале (и для ZFS) - 64-битный, но и 32-битный подойдет для большинства вариантов. То есть любой x86-процессор кроме уже совсем музейных. Желательно - поменьше греющийся, но тут уж что есть;
проводной Ethernet-порт, лучше гигабитный - хотя и 100 мегабит достаточно для просмотра по сети BD-образов. Подключение NAS по Wi-Fi - спорная идея (но в случае самостоятельной сборки у вас гораздо больше свободы в выборе беспроводных контроллеров);
диски и SATA-порты. Для NAS нет разницы между SATA-2 (на 3 Гбит/с) и SATA-3 (на 6 Гбит/с). Не каждый диск работает быстрее, чем древний SATA-1, поэтому и такие порты можно использовать. А вот IDE-диски, по современным понятиям, медленные, малоемкие, горячие и шумные. Если SATA-портов не хватает, можно использовать контроллеры. Но если (когда) вы вскоре решите переехать на новое железо, то купленные как костыли для устаревшей материнской платы SATA-контроллеры будут валяться без дела. По себе знаю, у меня два валяются. И осторожнее с дисками более 2 ТБ. Многие старые контроллеры с ними несовместимы. А среди контроллеров SATA-1 попадаются и такие, которые не работают с дисками более терабайта - правда, это уже древность и редкость;
понятно, корпус, куда это все влезет и блок питания, который это потянет. С БП есть тонкости, имеет смысл присмотреть и новый, см. ниже.

Скорее всего, оставшееся от апгрейдов железо таким требованиям удовлетворит. А если еще и шуметь будет не очень (или есть куда убрать) - то вообще повезло. Можно начать экспериментировать.

Индпошив

Если вы собираете NAS из специально приобретаемых компонентов, то сначала стоит определиться с пожеланиями. В большинстве случаев (но нельзя объять необъятное) запросы делятся на три группы, условно «тихо-компактно», «эффективно-расширяемо» и «сервер-так-сервер». Уточню, что однозначно правильный вариант не существует. Ведь взвешивает пожелания, затраты и свои возможности сам пользователь. А вот неправильный - возможен. Когда результат не удовлетворяет явно или неявно заданным при проектировании требованиям. Например, супруга заявит, что коробка, конечно, большая. Но воет как самолет, и жить она в одной квартире с ней не согласна. Или собранная под пассив система не выдерживает испытания летом. Или банально затыкается видео при просмотре по сети. Поэтому пожелания лучше обдумать на берегу. Особенно - неявные.

Важное примечание. Мы говорим про NAS, а не про HTPC (Home Theatre PC), то есть не о компьютере, показывающем кино со звуком на большом экране, подключенном к его видеовыходу. В принципе никто не запрещает вам делать HTPC , в том числе со многими жесткими дисками, хотя требования для HTPC и NAS, а также используемые для них софт и железо очень различны. HTPC - это другая тема.

Тихо-компактно

Этот набор требований сформирован под влиянием готовых NAS. Хочу компактный и тихий, но чтобы влезало 4 диска (часто 6, иногда больше). Такие требования обычно приводят к выбору материнской платы Mini-ITX с впаянным Atom-подобным процессором, размещенной в компактном корпусе. Примеры - чуть ниже.

Есть очень неплохое преконфигурированное решение - HP Proliant Microserver (). Компактно, разумно по цене (от 12 000 на момент), 4 жестких диска, пятый можно вставить вместо ODD, излишнего в NAS. И с помощью небольшого бубна заставить нормально работать предназначенный для ODD SATA порт. Недостатки - далеко не мощный процессор, но для многих сценариев - достаточный. Если микросервер вас устроил, отправляемся в главу про софт.

HP Proliant Microserver - качественный и недорогой кандидат на роль домашнего NAS

Если нет - сначала выбираем корпус под желаемое число дисков (нужен или нет диск под систему, зависит от ОС. В главе про софт и обсудим.). Здесь в схватке понтов эстетического чувства с жадностью со стремлением к эффективным затратам проходит первая проверка на прочность концепции «тихо-компактно». Красивые компактные корпуса недешевы. Если победа за жабой стремлением к эффективности, идем в главу эффективно-расширяемо. Туда же отправляемся, если выбранный корпус допускает установку материнской платы microATX. Если победила эстетика - подбираем материнскую плату Mini-ITX (Mini-DTX). Первое требование - максимум портов SATA (можно с учетом eSATA). В принципе, настольные варианты с 6 SATA-портами выпускались. Но удастся ли найти здесь и сейчас - вопрос. Если не хватает портов, SATA-контроллеры PCIe на 2 и даже 4 порта достаточно доступны. Для них, естественно, нужен слот PCIe. С учетом того, что он в Mini-ITX - единственный, расширяемость на этом и заканчивается.

Примеры все из реальной жизни, часто с доработками и дополнительными фото - см. FAQ в профильной ветке, раздел 3.1

	от axel77	от half_moon_bay	от padavan
Корпус	Chenbro ES34069	Lian Li PC-Q25	Lian-Li PC-Q08
Блок питания	180 Вт в комплекте	Corsair, PSU-500CXV2EU, 500 Вт	Enermax 380 Вт (82+)
Материнская плата	Zotac NM10-DTX WiFi	Asus E35M-I*	Asus P8H67-I**
Процессор	интегрированный Intel Atom D510	интегрированный AMD E-350	Intel Pentium G840
Оперативная память	Kingston 2×2 ГБ	Corsair XMS3 2×8 ГБ	2×4 ГБ DDR3-1333
Винчестеры для данных	4×Samsung HD204UI	7×3,5″	6×3,5″ + хотсвап для 3,5″ HDD в отсеке 5,25″
Системный накопитель	2,5″ Toshiba 500 ГБ	USB-флешка	2,5″ HDD
Операционная система	FreeBSD	FreeNAS 8.x	OMV
Дополнительно	сеть Intel WG82574L***	ST-Lab 370 4xSATA	PCIe 2xSATA-II
Оценка цены****	14 950 руб	15 600 руб	14 000 руб

* Сейчас материнские платы с E-350 стали редкостью, их заменили версии с E-450. SATA-портов - меньше;
** В продаже нет, но см., к примеру, ASUS P8H77-I;
*** автор через самодельный рейзер добавил сеть, но это, скорее, личный перфекционизм;
**** Цены - прикидка по просьбе редакции с использованием современного Яндекс Маркет, при отсутствии - Price.ru, при отсутствии - аналоги. Прикидка грубая, так как некоторых моделей уже нет в продаже и найденные цены не обязательно актуальны. Цена не учитывает диски данных, б/у системный HDD при наличии учитывался как 1000 руб.

По поводу «тихо» есть тонкости. Первый порыв - «полный пассив». Однако в большинстве случаев принимается аргумент о том, что 4-6 дисков будут производить больше шума, чем хороший 120-миллиметровый вентилятор с заниженными оборотами. В любом случае надо понимать, что за все надо платить и компактный корпус при прочих равных окажется шумнее более просторного стандартного с большими вентиляторами.

Очевидная особенность впаянного процессора - производительность. Если ее недостаточно, подавляющее большинство отказывается от формата Mini-ITX. Но, полноты ради, надо сказать, что это не обязательно, ср. конфигурацию от маэстро padavan.

Сборка от padavan, как видно - на редкость компактно

В декабре прошлого года были анонсированы Intel Atom S1200 (Centerton) серверного назначения. Когда появятся в продаже - могут оказаться интересным вариантом для домашнего NAS. Поддержка ECC-памяти, Intel Virtualization (VT-x), 8 линий PCI-E, 8 ГБ памяти - этого хватит для большинства вариантов.

Эффективно-расширяемо

Значительная часть NAS-остроителей - кто сразу, кто столкнувшись с ограничениями вариантов на Atom-подобных процессорах, - решает собрать конфигурацию, допускающую серьезное расширение. По процессору, памяти, но прежде всего - по числу дисков. Как уже говорилось, готовые NAS даже на 4 диска недешевы, а на 8-10 уже запретительно дороги для дома. В то же время, подобрать достаточно просторный корпус нетрудно. Например, в моем корпусе, оставшемся от апгрейда Крафтвеевского компьютера (на корпусном железе тогда не экономили), сейчас живет 7 шт. 3,5″ дисков и без особых проблем можно установить еще 3. При выборе корпуса под действительно большое число дисков стоит смотреть в сторону моделей со многими 5,25″ слотами, в которые затем ставить корзины с обдувом, используя 5,25″ слоты для четырех 3,5″ дисков. См. пример в главе «Затраты».

Так как NAS работает 24/7, хотелось бы процессор энергоэффективный (в Москве ватт в год стоит 35 руб). Intel Sandy Bridge и Ivy Bridge серьезно снижают энергопотребление в простое, а ведь NAS львиную долю времени загружен крайне слабо. Поэтому суточное энергопотребление такого NAS может оказаться существенно ниже, чем у варианта на Atom, который не умеет снижать потребление в простое. Какую именно модель процессора взять, зависит от того, требуется ли делать транскодинг видео в реальном времени.

Многие современные телевизоры имеют функциональность DLNA, позволяющую принимать видео по локальной сети. Проблема в том, что понимают они лишь некоторые варианты кодировки. И часто вовсе не те, что используют рипы и ремуксы, водящиеся на просторах Сети. Задачу можно решить несколькими способами. (1) Искать кино в формате, который поминает ваш телевизор. Это хвост, виляющий собакой. (2) Перекодировать на компьютере кино под запросы телевизора. Это потери времени и возможно только для самостоятельно снятого видео. (3) Нагрузить NAS перекодировкой в реальном времени и (4) Купить медиаплейер, то есть небольшую коробочку, которая получает, с том числе по сети с NAS, видео как файлы и снабжает в телевизор с ресивером аудио-видео сигналом, обычно по HDMI. Если Вы выбрали вариант (3), то надо изучать спецификации телевизора и смотреть в районе Core i7. Плюс из-за ограничений в DLNA вообще, и в реализации этой маркетинговой идеи в вашем телевизоре в частности, полной всеядности получить не удастся. Вариант (4) на современном уровне цен оказывается не только проще и функциональнее, но и дешевле. Тогда как процессор NAS подойдет фактически любой младший Pentium или Celeron 2-го или 3-го поколений Core. Можно взять i3, благо в сравнении с ценой дисков разница будет ничтожна. Выбирайте на вкус. Для быстрой справки или детального окончательного сравнения моделей-кандидатов можно использовать раздел тестирования процессоров на iXBT . Я себе взял Intel Pentium G2120 как младший на то момент Ivy Bridge. Младшие Sandy Bridge дешевы и более чем достаточны.

Доступные на момент написания процессоры AMD на фоне Intel не впечатляют - хотя AMD гораздо щедрее снабжает свои процессоры поддержкой ECC-памяти, и возможно, вскоре у компании появится что-то конкурентоспособное, например Opteron 3250 с заявленной ценой $99.

Материнская плата ASUS P8H77-M Pro: 7 SATA, до 32 ГБ ОЗУ

Материнская плата. Я взял ASUS P8H77-M Pro из таких соображений:

LGA1155, встроенное видео получаем автоматом из-за процессора, оно понадобится только на этапе установки;
максимальное число SATA-портов, неважно, 3 или 6 Гбит/с (7 SATA + eSATA);
лучше 4 слота под память, но достаточно 2 (4, до 32 ГБ);
интегрированный 1000BaseTX, считается, что лучше от Intel. Но с учетом наличия процессора с запасом вычислительной мощности, и Realtek прекрасно пойдет (Realtek 8111F);
PCIe-слоты на случай установки в будущем SATA-контроллеров и сетевых карт (x16, x4 в слоте x16, 2 по х1);
Форм фактор - microATX.

Этого вполне достаточно для обеспечения всей требуемой функциональности. А всевозможные дополнения будут только зря кушать электричество. Но если вдруг приглянулась ATX-плата - имеете право.

Кулер выбирается по вкусу, память - по требованиям выбранной OC. Тут возможен разброс от гигабайта до 32.

Блок питания вынесен в отдельную главу.

Примеры описанного варианта:

	от ZanZag	от shale
Корпус	Lian Li PC-V354R	InWin BP659
Блок питания	Chieftec BPS-550C 550 Вт	200 Вт в комплекте
Материнская плата	ASUS P8H67-M EVO(B3)	ECS H61H2-I2
Процессор	Intel Pentium G860	Intel Celeron G530
Оперативная память	4×4 ГБ DDR3 PC3-1066	Kingston 2×2 ГБ
Винчестеры для данных	6×Hitachi HDS5C3030ALA630	3×Seagate ST3000DM001
Системный накопитель	CF 4 ГБ через переходник CF-IDE	40 ГБ SSD
Операционная система	nas4free 9.x	OMV
Дополнительно		кулер Cooler Master DP6-8E5SB-PL-GP, доп. вентиляторы 2×Zalman FDB-1 и Arctic Cooling F9 PWM
Оценка цены	18 200 руб	7300 руб

Сервер-так-сервер

Существует «премиальная» категория NASостроителей, которые по объективным или субъективным причинам строят NAS из серьезных и дорогих серверных компонентов. Энтузиасты экспериментируют с 10-гигабитными сетевыми решениями. Помните, что серверные конфигурации зачастую по габаритам и шуму не вполне совместимыми с жилыми помещениями. Возможность использования ECC-памяти - наиболее очевидное преимущество подхода. Файловая система ZFS, используемая в данном сегменте домашнего NASостроения, активно использует память. При этом сбой в памяти может привести к оставшемуся незамеченным искажению данных. ECC-память решает проблему, но для ее использования в варианте Intel нужны серверные процессоры (есть интересные исключения, например Pentium G2120) и материнские платы.

Зачастую используется виртуализация и несколько гостевых OC решают задачи, у каждого - какие-то свои. Распространен вариант, когда SATA-контроллер пробрасывается в виртуальную машину, выполняющую функцию хранилища (Solaris или FreeBSD c zfs). Из этой VM дисковая емкость экспортируется по NFS или iSCSI для гипервизора и других VM. От дальнейшего объяснения того, в чем сам не сильно разбираюсь, воздержусь и приведу реальные примеры.

Сборка от TPAKTOP, вид снаружи и изнутри

	от fatfree	от axel77	от TPAKTOP
Корпус	Fractal Design Define Mini	Supermicro CSE-SC846E26-R1200B
Блок питания	Seasonic X560
Материнская плата	Supermicro X9SCL-F	Supermicro X9SCM-F	Supermicro X9SCM-F
Процессор	Intel Xeon E3-1230	Intel Xeon E3-1230	Intel Xeon E3-1220
Оперативная память	4×Kingston KVR1333D3E9S/8G	4×Kingston KVR1333D3E9S/4G	4×Kingston KVR1333D3E9S/4G
Винчестеры для данных	5×WD20EFRX	в процессе накопления	12×ST31000524AS в двух 6xRaidZ2 (основной пул), 2хST32000542AS в зеркале (бэкап пул), 4хST3250318AS в страйпе (торрент пул)
Системный накопитель	Intel SSD 520 180 ГБ	2,5″ на 320 ГБ	TS64GSSD25S-M
Операционная система	ESXi 5.1.0 + Nexenta CE + Ubuntu Server 12.04 + Windows 8	FreeBSD	FreeBSD
Дополнительно	HBA IBM ServeRAID M1015, кулер Noctua NH-L12	2×HBA IBM ServeRAID M1015	2×HBA IBM ServeRAID M1015, Intel Gigabit ET Dual Port Server Adapter

SATA/SAS-контроллеры

Так что если не терпится - можно приступать. А во второй части софт будем обсуждать подробнее.

Хотелось бы выразить благодарность всем участникам профильной ветки на forum.сайт, в том числе камрадам axel77, half_moon_bay, padavan, ZanZag, shale, конфигурации которых были использованы в статье; камрадам Sergei V. Sh, TPAKTOP, iZEN и RU_Taurus за множество полезных комментариев.
Особая благодарность разработчикам свободного софта: Olivier Cochard-Labbé, Daisuke Aoyama, Michael Zoon, Volker Theile и многим другим. Они сделали возможным само существование темы «NAS своими руками».

Маленькие компьютеры еще не сильно популярны, но я уверен что многие пользователи оценят их по достоинству. Лично я и ранее присматривался маленьким компьютерам, но в то время в продаже не было такого мини компьютера на Windows который смог бы заменить настольный компьютер.

Есть конечно и ноутбуки, которые компактны и универсальны, да они могут заменить системный блок. Но для меня в недорогих ноутбуках есть 2 серьезных минуса:

в ноутбуках маленькая диагональ экрана и маленькое разрешение. Качество дисплея очень низкое, при отклонении от прямого угла изображение выцветает.
в недорогие ноутбуки не ставят SSD, а это серьезный минус для быстродействия.

Конечно ноутбук не заменим в поездках, и у меня есть ноутбук который я беру с собой, но когда речь идет о использовании дома, то лично для меня лучше монитор с большой диагональю, большим разрешением и матрицей IPS. Именно по этим причинам я выбрал мини-ПК.

Давайте обо всем по порядку, речь сегодня про бесшумный маленький компьютер который может заменить системный блок:

Мини компьютер поставляется в небольшой коробке,

в комплект поставки входят:

1 — сам компьютер
2 — блок питания
3 — кабель 220В
4 — две антенны Wi-FI, крепежные винты. Отдельно у того же продавца я купил VESA крепление к монитору.
5 — крепежные винты
6 — VESA крепление (в комплект не входит, надо заказывать отдельно)

Габариты

Как вы уже успели заметить размеры компьютера очень компактные 14 x 11 x 3,5 см, размеры сравнимы с размерами 3,5″ жесткого диска для настольного компьютера:

Технические характеристики

Вообще купить этот маленький компьютер можно в разных конфигурациях, ссылки на них я приведу ниже. А пока речь пойдет про этот, конкретный экземпляр.

Внешние разъемы

Все разъемы располагаются на двух противоположных торцах.
С одной стороны

кнопка включения питания
разъем блока питания
1 порт USB 3.0
4 порта USB 2.0

Со второй стороны

2 разъема под антенны
3,5″ аудиовыход
3,5″ разъем для микрофона
RJ-45 сетевой адаптер
HDMI выход
VGA выход

Что внутри

Если мы заглянем во внутрь мини компьютера, то увидим что внутри все расположено компактно. Здесь можно увидеть 1 слот SO-DIMM с модулем памяти, mSATA разъем со вставленным диском SSD, Mini PCIE разъем в который вставлен модуль Wi-Fi.

А также тут есть разъем для SATA для подключения жесткого диска, и нестандартный разъем питания для жесткого диска. Подключать дополнительный диск я не пробовал, потому что не было кабеля питания. И если честно сомневаюсь что его можно будет уместить в этом корпусе, по крайней мере креплений под него нет.

Охлаждение

Система охлаждения здесь пассивная, то есть в этом компьютере нет никаких вентиляторов , а за отвод тепла отвечает ребристый корпус маленького компьютера. При заявленных требованиях теплоотвода процессора — TDP 7,5W корпус вполне справляется с отводом тепла. Что касается перегрева, то пока с ним я не сталкивался компьютер за 2 месяца ни разу не завис и не отключился.

Замер температуры производился по встроенному в процессор датчику, в течении всех тестов, это примерно 80 минут. Как видно из замеров:

минимальная температура составила 40°C
максимальная температура составила 50°C

При этом запас до критической температуры составлял 50°C от максимума.

Отсутствие вентилятора и классического жесткого диска — это полное отсутствие шума, для меня это большой плюс.

Операционная система

Компьютер поставлялся с предустановленной английской Windows 7, копия была не лицензионная. Я сразу установил Windows 8.1 x64 драйвера установились все, единственное что я сделал, так это обновил их.

Linux системы на этом малыше работают, Live CD Ubuntu запустился без проблем. думаю все остальные дистрибутивы так же будут прекрасно работать.

В характеристиках компьютера заявлено что он поддерживает старую добрую Windows XP, но эту систему я не устанавливал, поэтому точно сказать насколько корректно она работает, и как обстоят дела с драйверами не могу.

Производительность

Сразу скажу геймерам — этот компьютер не для вас ! Как я уже писал графика здесь Intel HD Graphics, встроенная в процессор, к сожалению современные игры она не потянет. Но для некоторых игр его вполне хватит.

Если же вы выбираете компьютер, который занимал бы мало места, для работы в Интернет, для работы в офисных приложениях, для просмотра видео и прослушивания музыки, для работы в фотошоп и других графических редакторах — то можете не сомневаться, этот малыш легко справится со всеми этими задачами!

Тест производительности

Для измерения производительности использовался тест PerfomanceTest 8, скачать его можно на этой странице сайта www.passmark.com , в этом тесте:

Общий бал компьютера 680.4-709.0
Процессор показал результат на 30% ниже чем Core2Duo E8400
Графика , как и ожидалось слабая, примерно в 2 раза медленнее Radeon 6450
По тесту памяти отставание от DDR2 — 16%, от DDR3 — более 37%
Диск показал результат в 2,5 раза быстрее обычных дисков и на 38% медленнее других SSD дисков

Детальные результаты тестов:
2D графика :

3D графика :

Процессор :

Память :

Диск :

Итоговый результат :

Компьютеры размером с кредитную карту (бывают модели и больше и меньше, но это своеобразный стандарт) уже довольно известны. Их изучили, их применяют, они работают на благо сообщества.

Что это?

Это устройство, у которого на одной плате собрано всё минимально необходимое для работы. Как правило, это CPU, GPU, их обвязка и, возможно, USB и сетевые интерфейсы - как проводные, так и беспроводные. Видеовыходы могут быть разные: от устаревшего VGA или композитного видео до вполне современного HDMI - лишь бы встроенное видеоядро поддерживало. Питаются они, как правило, от разъёма USB и требуют ток в диапазоне 500-1500 мА. То есть их можно питать при помощи обычного зарядного устройства для мобильного телефона или (лучше) планшета.

Зачем это нужно?

Количество задач, с которыми справится такой компьютер, довольно велико. Список начинается домашним компьютером и заканчивается роутерами и модемами. Например, на такое устройство можно без проблем установить почти полный Linux, превратив его в неплохую машинку для работы с документами, веб-сёрфинга, прослушивания музыки и других несложных задач. Некоторые модели способны переварить даже проигрывание видеороликов вплоть до 1080р! И всё это - с привычным графическим интерфейсом. Единственное место, где могут возникнуть проблемы, - это другая архитектура. Как правильно, многие приложения имеют версию для ARM-архитектуры, а если нет - легко найти аналог, но специфический софт на этой платформе всё ещё попадается редко.

Другая сторона медали - автоматизация и узкая специализация. Так, для того же Raspberry Pi существуют прошивки, позволяющие превратить его в Wi-Fi роутер, сетевое хранилище данных или беспроводной сетевой плеер. Очень часто такие решения являются максимально завершенными и требуют минимальной возни, требуя от устанавливающего лишь записать нужный образ на носитель данных (чаще всего - карту памяти) и указать необходимые настройки. Возможности поистине безграничны - вы можете соорудить целый умный дом, используя лишь пару-тройку таких плат. Конечно, ради этого придётся попотеть с настройкой всех таких устройств, но даже тут существуют готовые решения, требующие лишь минимальной прямоты рук.

Не стоит также забывать о набирающем популярность явлении под названием «интернет вещей» (IoT). Например, Microsoft собирается выпустить специальную версию Windows 10 IoT Edition. Устройство, использующее специальные протоколы (и сборку софта, разработанную ими же), сможет взаимодействовать даже с телефонами Lumia! С точки зрения развития идей одноплатных компьютеров это действительно шаг вперёд: до этого управление можно было осуществлять лишь через маршрутизатор. Сейчас это звено исчезает, позволяя устройствам общаться напрямую, да ещё и используя привычные для этого методы - например, для взаимодействия с Arduino используется известный и популярный во всём мире C#.

Главная вещь, позволяющая одноплатным компьютерам общаться с окружающим миром - порты GPIO. Это порты, которые могут быть и входами и выходами, позволяя устройству взаимодействовать на уровне “включил-выключил”. Такая простота идеи позволяет, например, включать или выключать лампочку, при получении электронного письма с соответствующей командой. Типичный одноплатный компьютер оснащается 5-10 портами GPIO, но их количество можно расширить разными путями.

Вместо итога

На сегодняшний день существует достаточно много разных одноплатных компьютеров и компьютеров-стиков. Настолько много, что даже рамки этого термина иной раз смываются, теряя точность: например, иногда даже Arduino называют таковым. Мы в этом материале постарались охватить самые популярные и распространённые варианты, а уж что из них выбрать и тем более что на их основе построить - это уже ваше решение.

P.S. Вот собраны сравнительные характеристики 44 таких компьютеров.

Современные технологии неустанно нас удивляют. Раньше мы пользовались компьютерами, жесткие диски которых стоили десятки тысяч долларов, а перевозились исключительно с помощью самолета. Все меняется, теперь такой компьютер может поместиться на одной руке младенца, останется еще место для второго. В данной статье будет затронута тема одноплатных компьютеров, в чем их плюсы и минусы, какой стоит приобрести для личного пользования, и вообще - стоит ли оно того? Статья рекомендуется для начинающих пользователей операционной системы Linux. Если вы такую не знаете, то вас встретят большие трудности.

Самые популярные мини-компьютеры

Для начала стоит определиться, что же собой представляет подобный компьютер? Одноплатный компьютер состоит из следующих элементов: процессор, оперативная память, выводы контактов, различные контроллеры, например, Ethernet - они лишь вспомогательные, поэтому их комплектация у разных производителей тоже разная.

Процессор используется мобильный, как правило, Почему такой? Все из-за соображений энергоэффективности, скорости работы и соотношения "цена / быстродействие". Подобные процессоры не только выигрывают на рынке мобильных устройств, но и здесь, потому что никакой видеокарты у одноплатного компьютера нет, есть лишь интегрированное графическое ядро прямо в самом процессоре. Наиболее распространенным является Mali-400ml (во многих телефонах 2013 года именно такое).

Оперативная память обычная, как правило, DDR3, если повезет, то DDR4, все зависит от цены компьютера. На рынке данных устройств все зависит от того, сколько вы планируете потратить, поэтому в следующем пункте статьи мы расскажем про главных конкурентов данного рынка.

Одноплатный компьютер Windows

Итак, как уже говорилось, самых популярных конкурентов на данном рынке не так уж и много, поскольку товар этот весьма специфический. Представьте себе плату с электронными компонентами, а на ней есть позолоченный вывод. Многие люди от такого просто сойдут с ума, мол, что с этим делать? Поэтому подобные вещи берут исключительно или начинающие программисты, или гики, хотя разница между ними лишь во времени, проведенном за компьютером.

На рынке одноплатных компьютеров существует два самых больших конкурента:

Raspberry Pi. Линейка программируемых микрокомпьютеров, способных выполнять работу любой сложности. Самая дешевая версия стоит примерно одну тысячу российских рублей.
Orange Pi. Прямой аналог вышеуказанной платы, но преимущество данной компании в том, что имеется весьма большая линейка компьютеров - от сверхмаленьких до полноразмерных. Самый дешевый образ стоит 400 рублей, причем почти не уступает главному конкуренту во всем.

На любой из данных компьютеров можно установить специальную версию Windows под ARM (Архитектура ЦИСК). Какой больше подходит именно для вас, решать вам, потому что одноплатный компьютер - не только специфическая вещь, но и весьма интимная, т. к. определенная модель заточена, опять же, на определенное выполнение задач. Заказать можно как на официальном сайте, так и на любом сайте-посреднике в России.

Можно ли создать одноплатный компьютер своими руками?

Пожалуй, множество людей задавалось подобным вопросом. Скажем сразу: да и нет. Возможно, что вы очень умелый техник и сможете создать нечто подобное, однако занимать оно будет куда больше места. Маленький размер - это именно преимущество подобных компьютеров.

В заключение

Надеемся, что вам понравилась данная статья про одноплатные компьютеры. Также стоит заметить следующее. Подобные устройства на архитектуре ЦИСК достаточно хорошо работают лишь на серверной версии Linux, а с Windows все еще не так гладко, поэтому если вы готовы к трудностям, связанным с изучением новой ОС, то одноплатный компьютер определенно для вас.

Одноплатные компьютеры. Одноплатный компьютер: варианты использования Для чего нужны одноплатные компьютеры

Что за NAS-то?

По амбару помела

Индпошив

Тихо-компактно

Эффективно-расширяемо

Сервер-так-сервер

SATA/SAS-контроллеры

Габариты

Технические характеристики

Внешние разъемы

Что внутри

Охлаждение

Операционная система

Производительность

Тест производительности

Что это?

Зачем это нужно?

Популярные модели

1. Raspberry Pi

Что на борту?

Что можно установить?

Raspberry Pi

2. Cubieboard

Что на борту?

Что можно установить?

Зачем это мне и где это купить?

Cubieboard

3. BeagleBone

Что на борту?

Что можно установить?

Зачем это мне и где это купить?

BeagleBone

А что бывает в мире готовых решений?

А как насчёт совсем новинок?

Вместо итога

Самые популярные мини-компьютеры

Одноплатный компьютер Windows

Можно ли создать одноплатный компьютер своими руками?

В заключение