

如果你喜歡自行制造PC或者就想要極便于攜帶的PC,這些小型設備興許派得上大用場。
計算機歷史基本上可以一言以蔽之:越來越小。下一代計算設備比上一代做得更小巧、更節能、功能更強。現在我們已到了這個階段:整個PC可以塞入到比火柴盒或口香糖大不了多少的空間。
這一批新“火柴盒電腦”(又叫“拇指PC”)不僅僅帶來了新的外觀尺寸,還帶來了多種新的應用。業余愛好者對這些微型系統趨之若鶩,被它們的小尺寸、低成本和天生的可改裝性所吸引。
這些設備有許多基于開放的、自由復制的架構,或者采用文檔完備的部件。它們的吸引力也不僅僅局限于美國:Raspberry Pi是在英國開發出來的,而Odroid是一款韓國產品。
如今連各大PC廠商都加入到這個行列:戴爾的Project Ophelia是一款棒狀安卓設備,插入到顯示屏的HDMI端口后,就可以運行基于安卓的應用程序了。它在今年的消費電子展(CES)上首次亮相,消費者版本7月份已經交付,預計售價100美元。
火柴盒PC的由來
火柴盒電腦的問世歸因于幾個不同趨勢的相互交匯:
Linux、GNU和FOSS
Linux內核和GNU工具系列是自由/開源軟件(FOSS)文化的產品,它們一向被用作眾多硬件設計的通用基礎。這些硬件設計從機頂盒和網絡設備(借助BusyBox等衍生項目的一點幫助)到運行安卓的設備,不一而足。安卓本身同樣被派上了用場。
因而,許多火柴盒設備不是由某種Linux發行版運行,就是由常規版安卓來運行。單單Linux就廣泛用于用戶界面極其簡約(只需要命令行接口而已)的設備上,或者需要定制用戶界面的設備上。另一方面,安卓對內置多媒體功能(如圖形、聲音和HDMI輸出)的片上系統設備來說很有用。
片上系統(SoC)設計
最新的SoC工程技術主要用于智能手機和超極本市場,智能手機充分展示了SoC設計的特點:極其緊湊、節電、功能豐富。而由于SoC在設計上只包含非常少的部件,這使得用它們來制造設備顯得更容易。大多數SoC設計在默認情況下還包含無線網絡功能,這使得它們尤為緊湊,因為沒必要包含網絡接口。
標準接口
大多數電腦上電源、數據和網絡等接口的標準化讓火柴盒設備更容易始終如一地實現那些特性。比如說,USB既可以用來供電,又可以用來連接外置設備,這意味著設備上需要配置的連接器類型可以少一種,因而讓設備更小巧更簡單。視頻和音頻HDMI以及用于外置存儲的SD卡插槽方面也是如此。
硬件改裝高手
喜歡搗鼓的人,這個小圈子本身不是新出現的,他們讓設備能夠實現廠商并沒有打算實現的功能。但是開放式硬件設計或標準化硬件設計的組合加上在此基礎上的自由/開放軟件,這為可以制造什么樣的設備、那些設備可以用在什么樣的場合帶來了種種新的可能性。
火柴盒PC應用廣泛
與傳統電腦本身一樣,火柴盒設備的應用越來越廣泛:
替代標準PC
你能不能用火柴盒系統取代正宗的PC,這完全取決于你用它來做什么。對于已經在Linux或安卓里面開發了大量工作流程的那些人來說,使用火柴盒系統不是太費勁。用戶需要配上自己的鍵盤和顯示屏(有時還要配上軟件和操作系統),但是那些東西不難添加上去。
這些系統還有可能作為服務器來運行,而不是僅僅作為工作站來運行。大多數火柴盒設備只有處理器和內存來處理一般的用戶負載,但是就某些應用(比如遠程控制)而言,可能只要這些硬件資源就夠了。
播放媒體
許多火柴盒系統可以擴展存儲容量,具體表現為SD卡插槽或連接外置USB驅動器的端口。這種系統可以通過USB或HDMI接口,或者甚至通過普通的音頻插座,與顯示屏和音箱系統實現對接,隨后就可以實現音樂或視頻的移動播放。火柴盒系統還可以用來建立功能完備的媒體中心。
建立原型
火柴盒系統可以用作硬件原型的基礎,以便開發尚未制造成型的設備。成品有可能包括火柴盒硬件本身,也可能是使用與火柴盒系統一樣的核心部件定制而成(換句話說,采用同樣的SoC,只是采用了不同的配置)。比如說,Raspberry Pi設備的制造商就設有一個論壇,專門討論可以用該板卡制造哪些設備的項目。
低耗電場景
運行PC、甚至筆記本電腦需要的耗電量在一些場景下可能不現實——比如說,如果你需要系統在電池充了一次電后長時間運行。火柴盒系統的耗電量非常小,常常只需要USB端口提供的電量就可以正常使用。
機器人和控制
許多火柴盒系統不僅僅用來制造設備,還用來充當其他設備的控制系統。比如說,Gumstix Users維基就跟蹤與機器人有關的Gumstix項目,而設立的眾多Raspberry Pi項目則是為了實現迥異的功能,比如控制房間燈光或給植物澆水。
很顯然,火柴盒系統不會向目前市面上任何面向消費者的系統挑戰,甚至不會向低成本系統(比如售價249美元的三星Chromebook)挑戰。不過,業余愛好者、開發人員和搗鼓一族可能會覺得其中一些微型電腦是有趣的挑戰及實用的工具。
7款火柴盒PC巡禮
基本的火柴盒PC堪稱裸機,但很實用——它們隨機支持某種操作系統,因而幾乎一打開包裝盒,就可以立馬投入使用。我們將介紹幾款基本板卡、隨時可用的火柴盒PC以及甚至自帶鍵盤的產品。
基本板卡:第一部分
以上這些是該類別的兩款最流行的設備,各自都已經有了一群擁躉。
基本板卡:第二部分
繼Raspberry Pi及同類產品大獲成功之后,市面上出現了其他設備。
PandaBoard(及其后續產品PandaBoard ES)售價在175美元左右,比Pi來得貴;它配備的接口要多幾個,因而可擴展性強一點。
隨時可用的火柴盒PC
許多火柴盒系統以裸板卡的形式出現,你得自己為它配備機箱。還有一些產品,這類設備卻封裝在某種機箱里面,這要感謝生產廠商,它們常常被用作迷你媒體中心。
Rikomagic(約86美元)運行安卓操作系統,而CuBox(119美元)擁有面向業余愛好者的額外特性,比如一種恢復模式可防止因用戶誤操作而導致PC無法正常工作。
幾乎就是標準的PC
這些組合式火柴盒PC提供了更大一點的活動空間。
Trim-Slice H往無風扇機箱里面不僅塞入了ARM Cortex-A9處理器和英偉達圖睿2芯片組,還塞入了一塊2.5英寸SATA硬盤。279美元起價,開發工具包售價175美元。
CompuLab的fit-PC3最低配置275美元起價,它采用了雙核64位AMD處理器和2.5英寸硬盤以及Radeon HD 6250或6320 GPU。
內置鍵盤機型
Ben NanoNote運行自己的定制版OpenWrt、Jlime發行版,或者可以在其336MHz MIPS處理器上運行其他任何操作系統。總共只生產了1500套預制造系統,但硬件設計作為一個開放項目向世人開放。
-沈建苗編譯