Patrzymy na rozwój szeroko rozumianej techniki i zadajemy sobie dwa połączone ze sobą pytania: jak wiele czasu minęło od wynalezienia koła do wynalezienia samochodu? A jak wiele czasu minęło od wynalezienia samochodu do wynalezienia rakiety? W 2020 roku jest nam “bliżej w czasie” do narodzin królowej Kleopatry, niż jej było do budowy piramid w Gizie.
Historia Raspberry Pi
Galopujący postęp ze szczególnym uwzględnieniem miniaturyzacji to coś, przy czym warto się zatrzymać. Trudno wyróżnić szczegółowe trendy, ale Raspberry Pi i jego historia z pewnością się w nie wpisuje. Dziś przyglądamy się temu, jak powstawał i rozwijał się słynny minikomputer.
Wszystko się zmienia. Geneza i lata 80
W latach osiemdziesiątych cena jednego gigabajta danych wynosiła 700 tysięcy dolarów. Na kartach wielokrotnie nagradzanej powieści z gatunku cyberpunk zatytułowanej Neuromancer (1984) jej autor William Gibson zawarł następujący fragment:
(…) Zdjął z widełek różową słuchawkę i z pamięci wybrał numer w Hongkongu. Po pięciu sygnałach rozłączył się. Klient z Hitachi, zainteresowany trzema megabajtami gorącego RAM, nie odbierał telefonów.
Cóż, starzeć trzeba się z godnością, a wtedy uda się zachować chociaż cień dawnego blasku. Przewidywania odnośnie adresowalnych jednostek danych zbyt dobrze się nie zestarzały. Powyższy fragment był obiektem częstych kpin czytelników i pasjonatów science-fiction, gdyż wskazuje na wręcz śmieszne w obliczu dzisiejszych możliwości ograniczenia pamięci wirtualnej tamtego czasu. Małe pecety już powstawały, choć bez przedrostka mini – przykłady to Sinclair ZX80 (1980), Radio Shack TRS-80 Model 100 (1983) czy Atari Portfolio (1989).
Dla świadomego obserwatora fragment jest niezwykle cennym świadectwem. Nie tylko pokazuje on, jak trudno było wówczas przewidzieć, co może przynieść przyszłość, ale jest dowodem fantazji twórców sięgających XIX-wiecznej spuścizny Juliusza Verne’a. Komputery i ich możliwości inspirowały futurystów od zawsze – to znaczy od chwili, w której się pojawiły.
Pierwsze komputery, trudne początki
Cofnijmy się jednak jeszcze bardziej – do czasów, gdy komputery były towarem prawdziwie ekskluzywnym, a właściwie nie były nawet towarem. Historia Raspberry Pi nawet się jeszcze wtedy nie zaczęła. Do czasów, gdy posiadali je tylko ci, którzy dysponowali specjalistyczną wiedzą o ich działaniu. Pierwszą zbudowaną w Polsce maszyną z tej rodziny był XYZ (1958), w roku 1961 ruszyła już seryjna produkcja komputerów ZAM 2. Zaledwie dwa lata później, w 1963 roku, we wrocławskich zakładach Elwro pojawiła się pierwsza słynna Odra 1003. Z punktu widzenia dzisiejszych komputerów w wersji mini, popularnych platform i tematu artykułu wielkogabarytowe komputery to niemal prehistoria.
Pierwsze, powstające pod koniec lat .50 XX wieku minikomputery były odpowiednikami komputerów osobistych. Wykonane na tranzystorach i układach scalonych pełniły rolę maszyn liczących, prostych edytorów tekstu czy urządzeń pomiarowych dla fizyków (np. do analizy widma). Samo pojęcie zmieniało swoje znaczenie wielokrotnie – pierwszy raz w 1971 roku, kiedy pojawił się układ Intel 4004. Nowoczesne komputery osobiste mają cechy, które miały szansę rozwinąć się właśnie dzięki minikomputerom – oprogramowanie Microsoft Windows NT nawiązuje do systemu VMS (ang. Virtual Memory System; system pamięci wirtualnej). Rozwijanego od 1969 r. Unixa pierwotnie napisano dla minikomputera PDP (ang. Programmed Data Processor; programowany przetwarzacz danych). Współczesna specyfika minikomputerów to fuzja, w której pierwowzory i prototypy wpływają na to, czym posługujemy się dziś.
Posiadacze pierwszych komputerów, którzy potrafili programować, dysponowali wręcz mistyczną jak na tamte czasy wiedzą. Spod ich klawiatur wychodziły zaskakująco pożyteczne i sprawnie działające programy. Stopniowy – i stopniowo przyspieszający – rozwój technologiczny uczynił tematykę komputerową bardziej uniwersalną i “konsumencką”, jednak przyniósł także efekty w postaci braku potrzeby dogłębnego poznawania sprzętu. Skutkiem były niezoptymalizowane, amatorskie twory. Dostrzegli to wykładowcy z Cambridge: Jack Lang, Alan Mycroft i Robert Mullins – pierwsi twórcy cieszącego się popularnością Raspberry Pi.
Zamyślone głowy, czyli narodziny maliny
Znajomość specyfiki przechodzenia komputerów z użytku pionierskiego, naukowego i przemysłowego w ręce „zwykłych” użytkowników jest znamienna dla dzisiejszego bohatera. Prototypy znanego w obecnym kształcie Raspberry Pi powstały pomiędzy 2006 a 2008 rokiem. Lang, Mycroft i Mullins nawiązali wówczas współpracę z projektantem układów scalonych Pete’em Lomasem oraz jednym ze współautorów retro gry Elite, Davidem Brabenem. W ten sposób w Cambridge powstała Fundacja Raspberry Pi (Raspberry Pi Foundation). Fundacja we współpracy z Broadcom reprezentowanym przez Lomasa zaprojektowała dwa pierwsze modele minikomputerów – model A bez złącza Ethernet (LAN) i nieco droższy model B wyposażony w kartę 10/100 Ethernet. Pierwotnym adresatem komputerów miało być środowisko naukowe, ale doświadczenie szybko pokazało, że interesują się nimi także inni użytkownicy.
Mieszcząca się w Wielkiej Brytanii fundacja jako swój cel stawia łączenie potęgi komputeryzacji z wykorzystaniem edukacyjnym i kreatywnym. Od czasu wydania minikomputerów na rynek miliony młodych ludzi angażują się w projekty RPi oraz mają szansę zarówno rozwoju własnych umiejętności, jak i podzielenia się ich efektami z całym światem. Tutaj możecie sprawdzić, co mówią o sobie sami członkowie Fundacji Raspberry Pi. My tymczasem przechodzimy do tego, co tygrysy elektroniki lubią najbardziej.
Pierwsza generacja sprzętu
Jak wyglądała pierwsza generacja sprzętu?
- wyposażono ją w procesor Broadcom BCM2835 700 MHz oparty na spotykanej do dziś w smartfonach architekturze ARM,
- układ miał wbudowany procesor graficzny VideoCore IV,
- na płytce znajdował się port rozszerzeń GPIO,
- tańszy model A wyposażono w 256 MB i 1 port USB,
- model B wyposażono w 512 MB pamięci, 2 gniazda USB i kartę sieciową,
- modele były zasilane złączem microUSB; można było użyć telewizora z gniazdem cinch,
- obraz korzystał z wyjść RCA i HDMI, dźwięk zaś z HDMI i gniazdka 3,5 mm,
- zapewniał obsługę CEC (pilot do telewizora),
- posiadał dedykowaną kamerki (za pomocą złącza Raspberry Pi HD video camera connector).
Pierwszymi licencjonowanymi partnerami zostali Element 14/Premier Farnell i RS Electronics. Zakładane ceny przekraczały początkowo przyjęte ryzyko i koszty produkcji nowatorskich minikomputerów, dlatego zamówiono tylko 10 000 sztuk – część miała zostać zachowana w magazynach, a reszta trafiła do wymienionych wyżej dystrybutorów. Popyt przerósł jednak najśmielsze oczekiwania twórców i dystrybutorów.
Niesamowity boom - rok 2012
Produkcja pierwszej partii zwróciła uwagę na brak koniecznego do sprzedaży certyfikatu bezpieczeństwa CE. Gdy już uporano się z tym problemem, sprzedaż ruszyła 29 lutego 2012 o szóstej rano. Minikomputery rozeszły się w pół godziny po jej rozpoczęciu – o siódmej nie było już towaru, a jedyną niegodnością było przeciążenie serwerów. Wkrótce RS Components odnotowało ponad 200 000 zgłoszeń klientów z całego świata. Po pierwszym sukcesie produkcję przeniesiono do jednej z fabryk Sony w południowej Walii, a na minikomputerach pojawiła się dumna adnotacja “Made in UK”.
Zainteresowanie tłumów wspierających projekt przyczyniło się do błyskawicznego rozwoju platformy Raspberry Pi. W mgnieniu oka zaczęły powstawać i rozrastać się liczne fora społecznościowe obfitujące w opisy autorskich projektów i szkoleniowe poradniki.
Nasza pasja
Botland wspiera rozpowszechnianie wiedzy o Raspberry Pi, co objawia się licznymi kompendiami wiedzy prezentowanymi na blogu – swoich sił w pracy i zabawie z minikomputerem może spróbować nawet zupełny laik w dziedzinach elektroniki i programowania.
Model za modelem
Premiery modeli A i B, kolejno w latach 2012 i 2013, były zaledwie początkiem. W sierpniu 2014 roku podano informację o trzymilionowej sprzedaży Raspberry Pi i na fali sukcesu wydano kolejny model B+. Otrzymał on m.in. rozszerzony port GPIO i aż cztery porty USB, slot kart SD wymieniono na gniazdo microSD, a z gniazda RCA zrezygnowano. Analogowy sygnał telewizyjny wyprowadzono wyjściem dla słuchawek.
Jesienią tego samego roku pojawiła się wzmianka o nadchodzącym modelu A+. Obiecana, mniejsza platforma spełniła oczekiwania rosnącej grupy fanów – A+ tak jak model B+ zużywał mniej prądu, otrzymał port GPIO z 40 pinami i wymianę gniazda SD na microSD. Współdzielona pamięć i liczba portów USB została jednak taka sama – w A+ zabrakło niestety portu sieciowego.
Raspberry Pi nowej generacji. Druga odsłona
Luty 2015 roku przyniósł już Raspberry Pi drugiej serii oparte na procesorze z czterema rdzeniami. Obawy o kompatybilność nowej generacji z powodu zastosowania innego typu procesora okazały się przesadzone. Producent zadbał, aby wystarczyła do tego aktualizacja systemu operacyjnego – na front wysuwa się tutaj kolejny atut minikomputerów w postaci ich “zgodnego charakteru”. Raspbian, uniwersalny system operacyjny dla RPi, otrzymał możliwość przenoszenia z modelu do modelu za pośrednictwem karty pamięci, co było sporym ułatwieniem w stosunku do dotychczasowej konieczności pobierania i wgrywania go od nowa.
W międzyczasie... wersja Zero
Rozwój nie kryje się jednak tylko w polepszaniu osiągów istniejących modeli – pojawiały się również odchudzone wersje budżetowe Raspberry. W ramach takiego “przerywnika” warto wspomnieć o Raspberry Pi Zero, czyli płytce o mniejszych wymiarach i możliwościach. Została wydana w listopadzie 2015 i kosztowała zaledwie 5 dolarów. W lipcu 2017 roku pojawiło się Raspberry Pi Zero W w cenie 10 dolarów, a w styczniu 2018 – Raspberry Pi Zero WH.
Trzecia generacja - 2016-2018
Model B Raspberry Pi 3 został wydany w lutym 2016 roku. Minęły już wówczas cztery lata od pojawienia się pionierskiej wersji. W wywiadzie dla magazynu MagPi współtwórca oryginalnego minikomputera Raspberry, Eben Upton, opisał ten okres jako “Packed!” (z ang. napakowany). Był to również dobry moment dla podsumowań – Upton wspomniał, że udało się sprzedać ponad 800 000 sztuk Raspberry Pi jeszcze zanim zatrudniono pierwszego pracownika. Zauważył także, że dalszy rozwój bez powiększania kadry byłby niemożliwy. Koszty samej kampanii testowej dla RPi 3 wyniosły ok. 100 tys. funtów.
“Panuje wśród nas wszechobecne odczucie, że (wraz z wydaniem nowej płytki trzeciej generacji – przypis autora) w ogóle się nie zatrzymujemy. Albo że pracowaliśmy cały czas, bez przerwy”.
Jako główny atut nowej generacji Upton wskazał łączność (connectivity).
“Cała reszta zmian to kwestie ilościowe. We wszystkim chodzi o szybciej i więcej. Łączność bezprzewodowa, w tym Bluetooth, to wielkie kroki postępu. To coś, o co ludzie prosili nas od dawna. To było brakujące ogniwo”.
Raspberry Pi trzeciej generacji wyposażono w 64-bitowy czterordzeniowy procesor 1.2 GHz. Płytka posiada także dostęp do WiFi 802.11n i Bluetooth. Podczas Pi Day 2018 zaprezentowano wersję z szybszym procesorem 1,4 GHz i trzykrotnie szybszym gigabit Ethernet (przepływ był ograniczony do 300 Mbit/s przez łącze USB 2.0) oraz 2.4 / 5 GHz dual-band 802.11ac Wi-Fi (z przepustowością Mbit/s). Dodano także możliwość korzystania z Power over Ethernet (PoE) (PoE HAT), boot USB i boot sieci – wymogiem przestała być karta SD. Dostępna jest także generacja plus – w 2018 roku pojawiły się modele A+ oraz B+.
Ukoronowanie serii - generacja czwarta, 2019
Na ukazanie się obecnie najnowszej, czwartej generacji Raspberry fani musieli poczekać nieco ponad rok. Fundacja Raspberry Pi przygotowała różniące się pamięcią trzy wersje płytek – 1 GB, 2 GB oraz 4 GB. Model 4B wyposażono w układ scalony Broadcom BCM2711, 64-bitowy procesor 1,5 GHz quad-core oparty na ARM-8 Cortex-A72, GPU Broadcom VideoCore VI (ulepszenie w stosunku do dotychczasowego Broadcom VideoCore IV), 2 porty USB 2.0 oraz 2 porty USB 3.0, wyjścia wideo Composite (PAL i NTSC) poprzez 4-pinowe złącze Jack, dodatkowe wyjście microHDMI (dla wideo i dźwięku), połączenia sieciowe 100/1000 Ethernet (RJ45), Wi-Fi (2,4 GHz, 5 GHz 802.11b/g/n/ac), Bluetooth 5.0 i BLE. Zasilanie (5 V) jest możliwe przy pomocy złącza USB typ C, ewentualnie za pomocą złącza GPIO oraz PoE przy pomocy dodatkowej nakładki. “Czwórka” obsługuje mnogość systemów operacyjnych – Raspbian, Windows 10 IoT Core, OSMC_Pi2, NOOBS, RISC OS, Ubuntu MATE, Android i Android TV.
Przystanek 8 GB
Dobra premiera w międzyczasie jest jak pit-stop uzupełniający olej i dający siły do dalszej jazdy. 28 maja z Wielkiej Brytanii dotarła kolejna dobra wiadomość – nie była to co prawda paczka z piątką, ale zwiększenie pamięci RPi 4B do 8 GB. Jako oficjalni dystrybutorzy w Polsce byliśmy pierwsi na placu boju, a informacja ruszyła w świat zaledwie kilkanaście minut po ogłoszeniu przez producenta. Reakcje były różne – jednym wersja do gustu przypadła, inni zaś oczekiwali najprawdopodobniej czegoś innego lub większej ilości zmian w specyfikacji względem poprzedników. Dostępna w sprzedaży wersja Raspberry Pi 4B 8 GB RAM otrzymała także zmiany w zasilaniu i rewizję 1.3. Użytkownicy czekają wciąż na Raspberry Pi 5. Kiedy można spodziewać się tego modelu? Na razie trudno powiedzieć.
Premiera nowego Raspberry miała miejsce w czerwcu 2019 roku, koniec produkcji zaplanowano na styczeń 2026. Jak to należy rozumieć? Fundacja Raspberry Pi deklaruje, że nowa wersja RPi będzie produkowana minimum do stycznia 2026. Na razie następcy brak, ale warto czekać. No i do „czwórki” wciąż otrzymujemy liczne akcesoria, co z pewnością umila czekanie na premierę Raspberry 5. Fora ożyły jako miejsca pełne oczekiwań, ale wciąż jest nieco za wcześnie na realistyczne spekulacje. Jedno jest pewne – przyczailiśmy się i czekamy. Damy znać.
A jednak pewne rzeczy się nie zmieniają...
Niezależnie od wersji każde urządzenie spod znaku Raspberry Pi może z powodzeniem służyć jako nieco okrojona alternatywa dla komputerów stacjonarnych. Łatwy w obsłudze system operacyjny, niski pobór energii, małe rozmiary, wydajność, która w nawet w starszej wersji Raspberry Pi Model A+ 512MB RAM była porównywalna z Pentium II, mnogość gniazd audio/wideo, dostęp do złącz GPIO. gniazda na karty pamięci, USB, WiFi, Bluetooth… można by wymieniać jeszcze długo. Ważniejsza jest tutaj pewność wypływająca z cytowanych słów Ebena Uptona – przy aktualnym w Fundacji Raspberry Pi trendzie wzrostowym możemy spodziewać się nie tylko rychłego polepszenia osiągów minikomputerów, ale i kompatybilności zarówno z technologiami, z których korzystamy już teraz, jak i tymi, które jeszcze czekają na odkrycie.
Wiecie, jak powstają umiłowane przez płetwonurków rafy? Nowe, piękne koralowce tworzą się na nagromadzeniu swoich przodków. Młode wyrasta ze starego, ale stare nigdy tak naprawdę nie odchodzi w zapomnienie. Wierzymy, że ta nostalgiczna podróż, w którą Was dzisiaj zabraliśmy, pomoże odszukać Wam połączenia pomiędzy pierwszymi komputerami-olbrzymami a wielką mocą zamkniętą w minikomputerze rozmiarów karty kredytowej – niesamowitym Raspberry Pi. To miejsce, w którym historia zgodnie łączy się z teraźniejszością.
A kiedy premiera Raspberry Pi 5?
Cóż, cały czas czekamy na datę premiery RPi 5.
Pod koniec lipca w oczekiwaniach pojawiły się wzmianki o fakcie, że główne marki telefonów komórkowych oscylują wokół 6 GB pamięci RAM, zatem i tak powinno być w Raspberry Pi 5 – w odpowiedzi otrzymaliśmy 8 GB w premierowej wersji „czwórki”. Najpewniej w przypadku Raspberry Pi 5 będziemy mogli spodziewać się także zróżnicowanych pod kątem pamięci RAM wersji. W kwestiach komunikacji fani oczekują wszystkich portów USB w postaci 3.0 i być może powrotu do HDMI 2.1. Liczymy także na zwiększenie woltażu zasilania, na przykład do 8 V dla potrzeb prądożernego hardware’u.
Ciekawe, które z marzeń się ziszczą przy premierze Raspberry Pi 5? Czas pokaże, a tymczasem zachęcamy Was do dyskusji i prezentowania swoich pomysłów.
