Майбутнє настало: Створений комп’ютер товщиною в міліметр

Інженер Джордж Хілліард розробив унікальний комп’ютер, зовні не відрізняється від візитної картки. Він працює на Linux і може використовуватися як USB-накопичувача, а його вартість при цьому не перевищує $3 (75 грн) за актуальним курсом валют.

Інженер з вбудовуваних систем Джордж Хілліард (George Hilliard) створив комп’ютер, за своїми габаритами і дизайну нагадує візитну картку. Йому вдалося знизити його собівартість до мінімуму – його творіння цілком можна вважати чи не найдешевшим комп’ютером у світі. Весь процес створення комп’ютера він описав у своєму особистому блозі. Варто відзначити, що комп’ютер лише стилізований під візитку – Хілліард розробив дизайн картки і завдав принт на повноцінну двошарову друковану плату. Товщина ПК варіюється від 1 мм в місці розміщення компонентів до 2 мм в районі USB-коннектора. Це було необхідно, щоб при підключенні до USB-роз’єму комп’ютер міцно тримався в ньому.

Вартість ПК-візитки, за словами самого інженера, не перевищує $ 2,88. При цьому його можна використовувати не тільки як комп’ютер, але і як USB-накопичувач. Але все ж, по своїм можливостям дітище Хиллиарда не дотягує до популярних одноплатних комп’ютерів, в тому числі і до Raspberry Pi Zero, який коштує ненабагато дорожче – $5 (120 грн). З іншого боку, в порівнянні з цією моделлю комп’ютер-візитка має як мінімум однією перевагою.

Комп’ютер Raspberry Pi Zero поставляється без вбудованої пам’яті, тоді як винахід Хілліарда володіє нею, хоча її обсяг становить всього 8 МБ (мегабайтів). Інженер передбачив два варіанти використання ПК, і перший з них – це застосування в якості зовнішнього накопичувача. В цьому випадку на нього поміститься приблизно стільки ж інформації, скільки можна записати на п’ять класичних 3,5-дюймових дискет.

Другий варіант – використання за прямим призначенням, тобто в якості комп’ютера. Винахід базується на ARM-процесорі Allwinner F1C100s, і вибір на його користь, ймовірно, був зроблений за рахунок його фізичних габаритів і можливостей, плюс автор не дуже хотів зв’язуватися з BGA-пайкою. Чіп розмірами 10х10 мм уміщає в собі ще й 32-мегабайтний модуль оперативної пам’яті, що дозволило скоротити кількість елементів мікроелектроніки на візитці.

Комп’ютер працює на Linux і поставляється з двома інтерпретаторами Python. Все програмне забезпечення важить близько 2,4 МБ, і, за словами винахідника, система завантажується всього за 6 секунд. Сам Хілліард розуміє, що можливості його комп’ютера сильно обмежені, у тому числі і на тлі малого об’єму пам’яті, але конструкція ПК дозволяє використовувати більш місткі накопичувачі. Однак в цьому випадку кінцева вартість пристрою може вирости.

Хілліард пояснив, що вибір всіх компонентів його комп’ютера був пов’язаний в першу чергу з їх розмірами. Другим критерієм відбору була підсумкова вартість – він ставив перед собою мету зробити не тільки компактний, але і дуже доступний ПК. При виборі процесора він спершу зупинився на моделі STM32F4, але потім відмовився від неї з двох причин – по-перше, вона коштувала в районі $9 (220 грн), по-друге, вона працює із зовнішнім модулем оперативної пам’яті, місця під який на карті Хиллиарда не було.

Другим варіантом був чіп Allwinner V3s з інтегрованими 64 МБ оперативної пам’яті. Тут винахідника не влаштувала вартість, що становила $4 (100 грн). У підсумку Хілліард зупинився на Allwinner F1C100s – його влаштувала вартість $0,9 (22 грн), але довелося змиритися з меншим порівняно з V3s об’ємом оперативної пам’яті.

Дизайн друкованої плати Хілліард розробив в спеціалізованій програмі KiCAD. У ній він завдав всі необхідні написи, щоб комп’ютер був схожий на візитку, і розмітив місця під всі компоненти і обв’язку. В якості ПЗ Хілліард використовував Linux версії 5.2. На роль завантажувача він вибрав Das U-Boot, що розповсюджується по ліцензії GNU GPL і орієнтований на вбудовані пристрої архітектури MIPS, PowerPC, ARM і ін. За його словами, за замовчуванням завантажувач не хотів працювати з процесором Allwinner F1C100s, і йому довелося модифікувати його код.

Детальний процес розробки Джордж Хілліард розписав у своєму блозі, підкріпивши текст вихідним кодом завантажувача, кодом прошивки флеш-пам’яті і докладною схемою самого комп’ютера. Вся інформація доступна для завантаження на випадок, якщо хтось захоче вдосконалити проект.