Komputer papan tunggal (SBC), yang dikenal karena ukurannya yang ringkas, fleksibilitas tinggi, ketahanan luar biasa, dan kinerja yang unggul, telah banyak diterapkan di bidang Internet of Things (IoT) tertanam dan komputasi tepi. Perangkat ini sangat cocok untuk lingkungan industri yang menuntut, di mana keterbatasan ruang menghambat penggunaan komputer biasa dan peralatan pendingin, namun tetap membutuhkan kemampuan sistem operasi tertentu. Dalam skenario seperti itu, komputer papan tunggal kelas industri merupakan pilihan yang paling tepat.
Apa itu komputer papan tunggal?
Komputer papan tunggal (SBC) adalah perangkat keras sumber terbuka yang umum digunakan dan mulai populer pada tahun 2018, yang dirancang dengan mengintegrasikan mikroprosesor, memori, dan komponen antarmuka ke dalam satu papan sirkuit cetak.
Dalam beberapa tahun terakhir, komputer papan tunggal (SBC) semakin populer berkat bentuknya yang ringkas, konsumsi daya yang rendah, dan kinerja yang mengesankan. Saat ini, SBC digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi, mulai dari proyek hobi hingga otomatisasi industri dan bahkan pengembangan kecerdasan buatan.
Ukuran Pasar Komputer Papan Tunggal
Menurut data dari Research and Markets, pasar komputer papan tunggal global bernilai $2,86 miliar pada tahun 2019, dan diproyeksikan akan mencapai $3,8 miliar pada tahun 2027, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 4,6% dari tahun 2020 hingga 2027. Pasar komputer papan tunggal memiliki karakteristik unik jika dibandingkan dengan segmen lain dalam industri semikonduktor.
Aplikasi Komputer Papan Tunggal
Komersialisasi perangkat keras sumber terbuka telah mencatat banyak contoh sukses, termasuk komputer papan tunggal seperti Raspberry Pi, Arduino, Beagleboard, dan beberapa proyek pembuat seperti printer 3D MakerBot.
Perangkat keras sumber terbuka juga bermanfaat di sektor industri, dengan beberapa komputer papan tunggal memiliki versi yang disesuaikan untuk aplikasi industri. Pengetahuan, proses, dan alat untuk membuat produk menggunakan perangkat keras sumber terbuka dapat dibagikan di antara perusahaan, sehingga kemampuan manufaktur tidak lagi menjadi pembeda utama, melainkan menekankan fleksibilitas desain dan inovasi dalam bisnis.
Komputer papan tunggal biasanya menyediakan lingkungan pengembangan terintegrasi dasar, kode sumber, dan skema perangkat keras sebagai sumber daya sumber terbuka, yang menawarkan peluang bagi pengembang untuk melakukan DIY dan membuat aplikasi serta proyek mereka sendiri berdasarkan informasi sumber terbuka.
Desain perangkat keras modular banyak digunakan dalam sistem tertanam, dan kemunculan komputer papan tunggal telah mendorong adopsi arsitektur modular. Perancang sistem tertanam dapat memanfaatkan perangkat keras dan perangkat lunak sumber terbuka modular secara bersamaan, dibantu oleh alat desain yang sesuai untuk pengembangan produk.
Pola desain modular memecah sistem umum menjadi bagian-bagian independen, yang masing-masing dapat digunakan untuk memperluas fungsionalitas sistem baru. Computer-on-Module (COM) adalah produk dari pendekatan desain ini, yang memusatkan fungsi pemrosesan inti ke dalam sebuah modul, sehingga memungkinkan pengguna untuk menyertakan fitur tambahan dalam papan pembawa khusus, dan dengan demikian mencapai perluasan fungsionalitas yang lebih kaya.
Komputer Papan Tunggal RISC-V
Komputer papan tunggal (SBC) berbasis RISC-V termasuk di antara SBC yang paling dihargai saat ini, terutama berkat arsitektur RISC-V itu sendiri.
RISC-V adalah arsitektur set instruksi (ISA) sumber terbuka, yaitu model yang mendefinisikan bagaimana perangkat lunak berinteraksi dengan komponen perangkat keras seperti CPU. Mengikuti prinsip-prinsip Reduced Instruction Set Computing (RISC), yang membedakan RISC-V adalah sifatnya yang terbuka, sehingga memungkinkan siapa pun untuk mengembangkan CPU/SoC berdasarkan ISA tersebut. Komputer papan tunggal RISC-V mendukung berbagai sistem operasi, dengan distribusi seperti Ubuntu telah menyediakan dukungan RISC-V selama bertahun-tahun. Sebaliknya, prosesor berbasis arsitektur Arm memerlukan biaya lisensi kepada Arm untuk penggunaannya. Prosesor Arm saat ini tersebar luas, berkat dukungan penelitian, pendanaan, dan pengembangan yang lebih besar.
ISA RISC-V bersifat terbuka, dan Tiongkok, khususnya, berada di garis depan dalam memajukan aplikasinya. Beberapa chip RISC-V, seperti yang berasal dari Pingtouge milik Alibaba, dan SaSi, telah muncul. Chip arsitektur RISC-V telah mendapat sambutan positif dari berbagai lembaga penelitian, vendor sistem operasi, komunitas sumber terbuka, dan pengembang. Keunggulan RISC-V, termasuk konsumsi daya rendah, biaya rendah, dan IP sumber terbuka, membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi, mulai dari komputasi layanan hingga kontrol dan sensor IoT, menurut Shen Yipeng.
Tren Komputer Papan Tunggal
Sebagai perangkat keras sumber terbuka, masa depan SBC terletak pada perkembangan industri-industri baru yang berpusat pada perangkat keras sumber terbuka modular, seperti drone. Industri-industri baru ini menghadirkan tuntutan baru yang ditandai dengan kelincahan, penyesuaian yang berpusat pada pengguna, dan pengembangan yang didorong oleh komunitas. Metode manufaktur dan pengadaan tradisional di industri manufaktur akan dipengaruhi oleh tren ini. Untuk memenuhi permintaan kustomisasi yang terus meningkat, produsen sedang membangun infrastruktur manufaktur terdesentralisasi secara global. Dalam tren ini, perangkat keras sumber terbuka akan memainkan peran yang lebih signifikan dalam mengintegrasikan dirinya ke dalam proses manufaktur produk akhir, mendorong industri manufaktur menuju efisiensi dan keberlanjutan yang lebih besar.
Casing Komputer Papan Tunggal - Edge2
Edge2 adalah komputer papan tunggal yang tangguh, kaya fitur, dan serbaguna, yang menawarkan performa dan fungsionalitas canggih untuk berbagai aplikasi.
Papan pengembangan Edge2 berukuran sekitar 82 x 57 mm, sehingga ukurannya bahkan lebih kecil dari telapak tangan orang dewasa. Namun, papan ini menawarkan kinerja yang tangguh dan beragam fitur. Mari kita lihat lebih dekat tampilan keseluruhan dan spesifikasi teknis Edge2.
Dari segi fungsionalitas, Edge2 dilengkapi dengan port USB 3.0 tipe-A dengan pasokan daya maksimum 1,5A, port USB 3.1 tipe-C yang mendukung output DisplayPort, antarmuka HDMI, port USB-C untuk pengisian daya, serta port USB 2.0 tipe-A dengan pasokan daya maksimum 1,3A.
Selain itu, Edge2 dilengkapi dengan tombol-tombol fungsi tradisional seperti tombol daya, tombol fungsi, dan tombol reset. Tombol fungsi memungkinkan papan pengembangan masuk ke mode MaskROM, sehingga memudahkan proses pembakaran sistem.
Selain itu, Edge2 menyediakan berbagai antarmuka masukan dan keluaran, termasuk dua mikrofon digital di bagian bawah dan tiga antarmuka MIPI-CSI untuk kamera.
Di sisi lain papan pengembangan Edge2, terdapat dua antarmuka I/O, termasuk I2C, UART, SPI, ADC, PWM, I2S, USB, dan dua antarmuka keluaran layar MIPI-DSI.
Singkatnya, meskipun Edge2 berukuran relatif ringkas, perangkat ini dilengkapi dengan beragam antarmuka, termasuk antarmuka berkinerja tinggi yang umum digunakan serta port I/O yang lebih khusus untuk pengembangan dan debugging. Tentu saja, antarmuka fungsional ini tidak akan mungkin ada tanpa dukungan perangkat keras yang andal. Mari kita lihat lebih dekat chip-chip yang terdapat pada papan tersebut.
