单板机-如何快速占领社交市场

在单板计算机上，如果您在工程生活中从未见过浪潮，那么请花时间观察单板计算机如何占领我们的社会市场。如今，它们已成为时尚。如果您没有在您购买的最新汽车中与它们互动，那么您将在洗衣机、安全系统甚至医院中遇到它们。我们无法避免它们；我们必须拥抱他们。

作为 PCB 制造商，我们不能再回避单板计算机；现在是我们拥抱他们的时候了。本期旨在探索 SBC 这一有趣发展的领域以及它们如何帮助您的项目或日常生活。因为作为 WellPCB，我们在 PCB 组装方面已经成熟，我们愿意伸出橄榄枝，为您提供建议和可靠的来源，您可以报价。停在附近;不会花很长时间；我保证。

单板计算机概览

1.1：什么是单板计算机 (SBC)？

单板计算机是在单个 PCB（印刷电路板）上构建的全功能计算机（意味着它具有输入和输出、内存和处理器）。与台式机和普通个人计算机 (PC) 不同，SBC 依赖于简单的架构，不会为使用扩展槽的扩展外围功能留出空间。具有较低处理速度和显着低功耗的 ARM（高级 RISC 机器）处理器架构为大多数 SBC 提供动力。再说一次，一些现代 SBC 符合 x86-Intel 处理器架构，我们将在随后的章节中探讨。

1.2：它们的用途是什么？

如前所述，SBC 可用于执行普通计算机可以执行的任何任务。在其成立之初（大约 1976 年 5 月），SBC 最初是为了帮助学习而开发的。但随着技术的进步，它们演变为像普通计算机一样运行各种应用程序。诸如运行智能汽车的智能系统、创新的安全系统和自动化设备以及其他一些此类应用程序都依赖于 SBC。此外，它们对于学习者和爱好者的学习、原型制作和实验仍然很有价值。

1.3：为什么它们比普通计算机更受欢迎？

值得注意的是，SBC 的功能通常比 PC 同类产品差很多。话又说回来，他们多年来一直在增加市场需求和加工能力。由于用途多样，可以预测 SBC 未来可能会超过 PC 的普及。现在，各种原因使得单板计算机比传统 PC 更受欢迎。一些值得注意的原因包括：

它们是便携式的。 与 PC 相比，它们的特点排在首位的是它们的小尺寸。 Raspberry Pi 是世界上流行的 SBC 之一，它的体积小到可以容纳一个手掌大小。由于它们的体积小，它们是便携式的，它们可以被编程然后嵌入到各种自动化/智能系统中。

它们很便宜： 大多数 SBC 都非常便宜。与传统计算机相比，单板计算机的开发成本明显低于 PC。通常，随着购买价格的下降，对此类产品的需求总是有飙升的趋势。同样，使用此类产品的发明也在增加。 SBC 现在很容易获得，并被各种电气工程师和爱好者用于原型制作。目前，您甚至可以以非常优惠的价格从我们这里订购一些定制的 SBC 板。

它们比 PC 消耗更少的电量。 在将 SBC 与传统计算机的功耗进行比较时，您无疑会发现功耗显着降低。在“省电”模式下运行时，一个 SBC 的平均功耗仅为 8 瓦，而不是传统计算机消耗的 400 瓦。从这个角度来看，SBC 优于传统计算机。可能，这种低功耗特性使它们很容易嵌入到其他计算机化系统中。

1.4：SBC 浪潮已经席卷 PC

如果数字没有说谎，那么采用 SBC 的最佳时机是在 2013 年；拥抱它们的第二好的时间就是现在。上面的两张图显示了人们在同一时期购买 PC 与使用 SBC 进行自己动手 (DIY) 项目的对比。在 PC 市场需求稳步下降的同时，对 SBC 进行实验的需求每天都在飙升。

对人们购买习惯趋势的简单分析确实表明 SBC 不仅仅是未来的潮流； SBC 是当前的浪潮，未来将成为龙卷风。我们不能被扫荡；现在是我们拥抱海浪并一起游泳的时候了。不幸的是，大多数工程师仍然看不到它的到来。

也许 SBC 正在上升并且还将继续上升的主要原因是 SBC 允许人们自由地对计算机进行编程。痴迷于 DIY 的人们希望发明和编程他们的计算机以更好地适应他们的特定环境。 SBC 通过更便宜、便携和可编程来实现这一自由目标。 SBC 的功耗也更低。

在接下来的章节中，我们现在将详细考虑单板计算机的不同处理器和架构，并比较目前可用的最佳 SBC。

单板计算机的处理器架构

ARM、英特尔和飞思卡尔电源架构是为单板计算机供电的三种主要处理器设计。正如我之前所暗示的，大多数 SBC 都在 ARM 处理器上运行。其余大部分由英特尔提供支持，少数由 Power Architecture 提供支持。让我们从研究 ARM 处理器架构开始。

2.1：用于单板计算机的 ARM 处理器架构

本质上，ARM 是一种 CPU 架构，属于由 Advanced RISC Machines (ARM) 开发的 RISC（精简指令集计算机）家族。 Acorn Computers 在 1980 年代开发了该设计。

ARM 生产 32 位和 64 位处理器，如 Intel。但是，ARM 处理器旨在通过每秒处理数百万条指令 (MIPS) 以更高的速度执行。处理器通过摆脱额外指令和优化处理路径来实现更好的处理，从而以更低的功耗实现更好的性能。

ARM 处理器的吞吐量往往低于领先的 X86 Intel 处理器；但是，由于它们能够利用功耗，它们比 X86 处理器具有更多的应用程序。

在目前的市场上，ARM处理器架构是单板机最常用的处理器架构，因为其功耗较低。这些处理器以 Linux 和 Android 等开源操作系统而闻名。它们在多种国防、航空航天和消费电子产品上运行，例如智能手机、多媒体播放器和健身可穿戴设备，以及其他使用 SBC 的设备。

大多数领先的市场 SBC，如 Raspberry Pi、Banana Pi、Orange Pi、BeagleBoard、Board 等，都使用这些处理器。

2.2 单板机 —英特尔处理器

英特尔在制造个人电脑处理器方面处于领先地位。近年来，这家科技巨头在为 SBC 制造高速处理器方面取得了进展。

第四代 Intel Core 和 X86 处理器在处理图形和处理器指令方面的吞吐量高于 ARM 处理器。与拥有许多共享工作负载的简单处理器（称为“向外扩展”）的 ARM SBC 不同，英特尔 SBC 旨在容纳可以轻松处理复杂任务的少量高容量处理器（有时称为“向上扩展”）。

由于具有高容量处理能力，英特尔处理器被用于需要高精度和更快处理速度的领域，例如自动化市场、医药、国防、运输和航空航天（如无人驾驶车辆）。

尽管具有较高的吞吐量和处理能力，但与 ARM 处理器相比，英特尔处理器由于其高价格和更高的功耗而在 SBC 市场上仍然不受欢迎。但是，大多数英特尔处理器都有过热的缺点。因此，对于需要认证才能在高温环境中使用的项目，建议考虑设计冷却系统，甚至使用与英特尔不同的处理器替代品。

由 Intel 提供支持的一些领先的小型板计算机包括 Intel 公司生产的产品，如 Intel Galileo 世代和 UDOO 公司，如 UDOO Dual Basic、UDOO Quad 和 UDOO X86 advanced。

2.3：飞思卡尔电源架构

飞思卡尔公司生产 Power Architecture 处理器。它们像 ARM 处理器一样遵循 RISC 处理器架构。它们的性能与普通 X86 处理器一样。他们的设计旨在最大限度地减少节流。

虽然英特尔处理器面临着因限制更大工作负载而过热的挑战，但 Power Architecture 处理器可以轻松完成处理，而不会消耗太多电力或过热。再说一次，这些处理器很少在 SBC 中使用。目前，Power 处理器在 MIPS Creator C120 小型板计算机等 SBC 上运行。

2.4：单板电脑 —章节结论

到目前为止，我们已经做了一个概述，以了解小型板计算机、它们的用途以及它们在计算机未来的相关性。我们还花时间研究了基于处理器的 SBC 的三种主要架构。在下一章中，我们将开始比较特定的 SBC 或 SBC 品牌，以确定在速度、吞吐量和购买成本方面可能比其他品牌表现更好的 SBC。

最佳单板机分类

如果您想运行一个物联网项目，您可以从现在出售的数千块板中选择哪一个？

老实说，由于 SBC 制造商和设计师的数量众多，您有时可能会发现很难从长长的电路板列表中选择一个电路板。每个制造商似乎都展示了卓越的设计或功能。在这种情况下，您可能需要在下订单之前在信息上进行更多投资，即更多地关注而不是更多的钱。这就是为什么我们花费一些时间来分析各种 SBC 并帮助您在我们市场上最好的小型板计算机品牌中选择最好的。我们将跳过所有其他解释，直接进入我们的顶级 SBC 列表。

3.1：有史以来排名前 3 的小型主板计算机

排名 1：树莓派 3 型号 B+

树莓派是小板电脑行业当之无愧的“大佬”。该公司因发布高度可靠的电路板而享有盛誉，社区对其电路板发布的坚定支持。其最新的主板版本：Raspberry Pi 3 Model B+，改进了著名的 Model 3B。它具有以下特点：

特点

• 处理器： 2.4GHz（和一个单独的 5GHz 网络选项），支持 64 位操作系统的四核 ARM 处理器。

• USB： 4 个 USB 2.0

• 网络： 千兆以太网（通过 USB，最大速度 300mbps），蓝牙 4.2/BLE

• 其他端口： DSI 显示端口和一个 CSI 摄像头端口。

它很受欢迎：

• 优秀的社区支持： Raspberry 拥有一个出色的在线社区，该社区始终响应您的挑战。因为它更受欢迎并且使用开源程序，所以您几乎不会遇到其他开发人员从未体验过的挑战。您将面临的大部分问题都可以通过简单的在线研究得到解决。

• 它具有更快的处理能力。

• 价格低廉。

• 它具有快速的以太网速度。

它错过了：

• 蓝牙连接性差：尽管该板刚进入市场，但该板已经面临蓝牙连接不可靠的报告。

我对 Raspberry Pi 3 Model B+ 的看法

Raspberry 曾经是并且仍然是单板计算机之王。它的最新型号价格实惠，应该对各种实验有所帮助。但是，从模型的特点和优势来看，Model B+ 推荐用于需要快速互联网连接的项目，例如涉及 GSM 或远程监控/控制的项目。

排名2：Udoo X86 Ultra SBC

这个小“男孩”吐出了阶级和难以想象的力量。 Udoo 是英特尔处理器支持的少数 SBC 之一。它的购买价格甚至比 PC 高很多，而且它的处理速度也快得超过大多数 PC。老实说，可能很难总结它的所有功能，但这里有一些最值得注意的功能：

• 处理器： Intel Pentium N3710 2.56 GHz 四核

• 内存： 8GB

• ROM： 嵌入式 SD 卡插槽，最高支持 32GB

• USB： 3 个 USB 3.0

• 显卡驱动： 英特尔核芯显卡 405

• 权力： 12V、3A。

它很受欢迎：

• 具有出色的处理能力： Udoo 配备 2.56 GHz 英特尔处理器和 8GB RAM，在处理速度方面名列前茅。 SBC 可以像标准 PC 一样运行常见的软件应用程序，而不会遇到任何处理障碍。

• 它提供出色的图形和多媒体功能

• 与 Arduino 兼容： Udoo 与用于物联网实验的老式 Arduino 微控制器板保持一致。这种能力使其非常理想，因为它不需要过渡到在项目或实验中使用。

• 存储容量比普通单板大。

• Udoo 拥有良好的社区支持来备份其产品。

它错过了：

• 很贵： 这个 SBC 比许多 SBC 贵。因此，您可能不希望购买它来进行实验。

• 它比普通 SBC 消耗更多的电量。 尽管它的耗电量低于 PC，但值得注意的是，它仍然比大多数 SBC 耗电量更多。因此，它不值得在需要较少电力运行的项目中使用。

我对 Udoo X86 SBC 的看法

Udoo 仍然是一个不断发展的社区。该 SBC 因在 SBC 上搁置 8GB RAM 和 2.56 GHz 英特尔处理器而被记录在案。由于其卓越的功能和高昂的购买价格，我会推荐给工业用户而不是爱好者和学习者。

排名3：高通龙板

Qualcomm Dragon 并不是一款非常受欢迎的 SBC。它结构紧凑，支持各种平台，比普通的 SBC 替代品更强大。再说一次，它有很好的功能可以添加到您的项目开发菜单中。它具有以下特点：

特点：

• 处理器： 四核 ARM 处理器，速度高达 1.2GHz（网络为 2.4GHz）。支持 32 位和 64 位操作系统替代品

• 内存： 1GB

• USB： 2 个 USB 2.0 或一个 Micro USB

• 网络： 板载 Wi-Fi 802.11

• 其他端口： HDMI 显示端口。

Qualcomm Dragon 成功了：

• 处理速度快

• 兼容更多软件应用和操作系统，包括 Linux、Windows 和 Macintosh

• 它具有快速的网络连接。

它有一个小姐：

• 高昂的购买成本：尽管它具有仿照 Raspberry Pi 3 型号 B 的功能，但它的购置成本明显高于 Raspberry。

• 它不是很受欢迎。因为它在市场上并不受欢迎，所以它缺乏一个支持它的社区来支持它。因此，它不适合学习者。

我对高通龙板的看法

对于需要 SBC 的项目，Qualcomm 是一款出色的主板。非常适合实业家，因为它稳定并支持其他普通计算机应用程序。

3.2：最便宜的单板计算机

当您的预算紧张，但仍想拥有 SBC 时，您应该考虑查看一些便宜的 SBC 选项。以下是其中一些：

松树 A64 SBC： 我（个人）在市场上见过的最稀有、最强大的 SBC 之一是 Pine A64，售价约为 15 美元。它的设计与流行的 Arduino Uno 相去甚远。

如果您希望以较低的成本运行物联网项目，您应该考虑使用 The Pine A64。它支持高达 2GB 的 RAM，并在速度为 1.2GHz 的 ARM Cortes A53 四核处理器上运行，可支持 64 位应用程序。它具有大约 1000 Mbps 的出色网络速度。 Pine A64 的唯一优势是它的远程在线支持，如果您发现电路板出现问题。

树莓派零： Raspberry Pi Zero 的售价仅为 5 美元左右。它具有 512MB RAM 和 1GHz 单核处理器速度。它有 40 个 GPIO 引脚。在进行简单实验时，Pi Zero 非常适合学习者、爱好者甚至工程师。推荐使用 Pi Zero，因为它易于使用和大量的社区支持。

Nano Pi NEO： Nano Pi NEO 体积非常小，功能有限。它具有 256/512 MB RAM 和 1GHz 处理器速度。它支持以太网、Micro-SD 和 VGA。 Nano 的成本约为 7 美元，并保留了大约 40 个 GPIO 引脚。但是，它的处理能力非常慢，并且支持它的社区支持很少。

3.3 单板机 —最强大的单板计算机

当您厌倦了使用 Arduino 板和 Raspberry Pi 微控制器时，您想进入无限的世界，您将需要查看更强大、更快且（通常）更昂贵的选项。我知道的这样一种小型计算机是英特尔 NUC 套件（英特尔 NUC NUC7i3BNH）。即使在商业环境中，该设备也足以与某些计算机服务器相媲美（我认为它比普通计算机更强大）。以下是它的表现：

英特尔 NUC NUC7i3BNH 单板计算机套件

特点：

• 处理器： 它在英特尔的 7 ^th 上运行 代处理器（英特尔酷睿 i3-7100U）。

• 内存： 它有两个 DDR4 SO-DIMM 插槽（在 2.133 GHz 时支持高达 32GB）

• USB： 它有 4 个 3.0 USB 和 2 个 2.0 USB。

• GPU： 它使用 Intel HD Graphics 620。

• 它同时具有 SATA 和 HDMI 端口

迄今为止，NUC 套件是唯一一款敢于在单个面板上提供高达每秒 3GB 的 Micro-SD 读取速度和第七代处理器的主板。但是，它是有限的，因为它是一个套件，并且它对供应商的零件调整开放，可以提高或降低其性能。

由于其昂贵的购买成本，它对大多数工程师来说是一个不受欢迎的 SBC。不过，如果您对需要高速和更多存储空间的实际应用感兴趣，那么您可以尝试英特尔 NUC NUC7i3BNH。

结论

随着时间的推移，单板计算机变得既易于使用又有价值。正如我们已经探讨过的，有几个实例可以将 SBC 合并到您的项目中。我们还研究了一些目前市场上最优秀的单板计算机。

现在，也许在经历了它之后，您可能有一些可能需要答案的查询；请随时通过我们的 WellPCB 官方网站与我们联系。如果您希望我们为您提供新的单板计算机 PCB 打印输出，请随时与我们联系，以超值的价格进行在线报价。