اعتاد معظم المستخدمين على أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو أجهزة AIO أو أجهزة الكمبيوتر المكتبية. ومع ذلك، هناك متغيرات أخرى، بعضها أصبح شائعًا، كما هو الحال في اس بي سي بفضل مشاريع مثل فطيرة التوت. كوم كما أنها أصبحت شائعة بشكل متزايد في عالم الأعمال اليدوية أو بين صانعي المشاريع التي لا تعد ولا تحصى. ومع ذلك، هل يمكنك أن تقول ما هو كل من هذه المفاهيم؟ هل تعرف ما هو الفرق؟
هنا نبدد كل شكوكك ونخبرك بما تحتاج لمعرفته حول هذه الحواسيب الصغيرة...
ما هو SBC؟
ل كمبيوتر لوحي واحد (SBC)، ليس أكثر من جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر مدمج على لوحة واحدة أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تشتمل لوحات الدوائر المطبوعة هذه على معالج دقيق وذاكرة ومنافذ الإدخال/الإخراج (I/O) والمكونات الضرورية الأخرى. على عكس الكمبيوتر الشخصي، فهو لا يعتمد على التوسعات لوظائف أخرى، على الرغم من أنه من الممكن إضافة أجهزة طرفية أخرى أو تلك المعروفة باسم HATs لتوسيع وظائفه بشكل أكبر. ومع ذلك، في حين أن الكمبيوتر يحتاج إلى أجزاء أخرى ليعمل، وليس فقط اللوحة الأم، فإنه في هذه الحالة يمكن أن يعمل كما هو.
وبفضل ذلك لدينا أجهزة كمبيوتر مدمجة وخفيفة الوزن ورخيصة الثمن لاستخدامها العديد من المشاريع التحكم الصناعي أو معالجة البيانات والروبوتات وإنترنت الأشياء وغير ذلك الكثير. ومن بين تحديات SBC الأكثر شهرة بين الشركات المصنعة، لدينا Raspberry Pi، وBeagle، وما إلى ذلك.
ما هو كوم؟
Un الكمبيوتر على الوحدة النمطية (COM) هو نوع من أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة (SBC)، وهي فئة فرعية من أنظمة الحوسبة المدمجة. هذا الكمبيوتر الكامل مبني على لوحة دائرة واحدة، ومع ذلك، على عكس SBC، يفتقر COM عمومًا إلى الموصلات القياسية للأجهزة الطرفية للإدخال / الإخراج للاتصال مباشرة باللوحة، أي يتمحور COM بشكل خاص في الحوسبة، مع وحدة المعالجة المركزية، وذاكرة الوصول العشوائي، وحدة معالجة الرسومات، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يكون أداء SBC محدودًا جدًا، بينما يتمتع COM بأداء فائق. على سبيل المثال، يمكننا العثور على COM مع أحدث جيل من معالجات AMD أو Intel، في حين أن SBCs عادةً ما تحتوي على SoCs ذات نوى ARM منخفضة الأداء.
La لوحة الناقل أو لوحة القاعدةe هو المكان الذي يتم فيه تركيب COM، أي أن هذه اللوحة الأكبر حجمًا هي التي ستحتوي على واحد أو أكثر من COM المدرجة في فتحة التوسعة، كما هو الحال عند إدخال بطاقة رسوميات أو وحدة ذاكرة RAM. إنه موجود على لوحة الناقل حيث ستكون الحافلة إلى الموصلات الطرفية القياسية. اللوحة الأم هي العمود الفقري للكمبيوتر، حيث توجد بعض المكونات أو الأجزاء الأكثر أهمية لجهازك.
COM مقابل SBC: ما هي الاختلافات الموجودة؟
في هذه المرحلة قد تتساءل أيهما هو الاختلاف، بالإضافة إلى المزايا والعيوب التي يقارنها COM بـ SBC، حسنًا، لدينا النقاط المثيرة للاهتمام التالية:
- أداء: في حين أن SBC مصمم عادةً لتقديم المزيد من الأداء الأساسي، والقدرة على تشغيل نظام تشغيل خفيف وتطبيقات أساسية (أتمتة المكاتب، والملاحة، وتشغيل الوسائط المتعددة، وما إلى ذلك)، فإن COM يتمتع بأداء فائق، وغالبًا ما يمكن مقارنته بأداء جهاز تقليدي كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول، حتى تتمكن من تشغيل أعباء العمل الثقيلة.
- السعر: SBC أرخص، ويمكن أن تكلف بشكل عام بضع عشرات من اليورو، في حين أن COM أكثر تكلفة لأنها تدمج مكونات ذات أداء أعلى، لذا يمكن أن تكلف مئات اليورو في بعض الحالات.
- نمطية: إن فصل تصميم اللوحة الأم (اللوحة الحاملة) ووحدة COM يجعل مفاهيم التصميم أكثر نمطية، بحيث يمكن استبدال وحدة COM في حالة فشلها أو يمكن استبدالها بوحدة أخرى ذات أداء أعلى أو أكثر حداثة إذا كنت سوف. ليس هذا هو الحال في SBC، لأنه إذا كنت تريد امتدادًا، فستحتاج إلى شراء امتداد جديد.
- التخصيص: تحتوي وحدة SBC عادةً على نظام إدخال/إخراج محدود، مع عدد أقل من المنافذ. يمكن أن تحتوي اللوحة الأم المصاحبة لـ COM على عدد أكبر من المنافذ، لتوسيع القدرات وتوصيل العديد من الأجهزة الطرفية المختلفة.
- أبعاد: على الرغم من أن وحدة COM عادة ما تكون صغيرة، إلا أن اللوحات الحاملة ليست صغيرة جدًا، حيث يبلغ حجمها أكبر بكثير من وحدة SBC. لذلك، يمكن أن يكون SBC مفيدًا للمشاريع التي يكون فيها الحجم مهمًا، وحيث تكون اللوحة الأم الأكبر حجمًا مشكلة.
مفاهيم أخرى مماثلة
بالإضافة إلى SBC وCOM، هناك أيضًا مفاهيم أخرى مماثلة ما يجب أن تعرفه حتى لا تخلط بينهما:
ما هو SIP؟
Un النظام في الحزمة (SiP) هو نوع من التغليف الذي يدمج دوائر متكاملة متعددة في نفس الحزمة، حيث يتم توصيلها داخليًا. غالبًا ما توجد مكونات مثل ذاكرة DRAM وذاكرة الفلاش والمعالجات والعناصر الأساسية الأخرى داخل SiP، مما يجعلها أنظمة هزيلة تمامًا.
تكمن جاذبية SiP في قدرته على ضغط نظام معقد في حزمة بسيطة للغاية، مما يجعل من السهل دمجه في الأنظمة التي يكون فيها الحجم مهمًا أو لزيادة سهولة التكامل في أنظمة أخرى أكبر. ومع ذلك، لا يمكنهم العمل بمفردهم، منذ ذلك الحين سوف يحتاجون إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع منافذ الإدخال/الإخراج الضرورية.
مثال على SiP هو إس تي مايكروإلكترونيكس ST53G، والذي يجمع بين وحدة التحكم الدقيقة ومضخم الترددات اللاسلكية لتطبيق أنظمة الدفع غير التلامسية في الأجهزة الصغيرة، مثل أجهزة إنترنت الأشياء والأجهزة القابلة للارتداء وما إلى ذلك.
بالمقارنة مع COM وSBC، يوفر SiP تكاملًا أكبر للمكونات في حزمة واحدة، مما قد يؤدي إلى بصمة أصغر وكفاءة أكبر. ومع ذلك، على عكس COM أو SBC، قد يكون تخصيص SiP أو ترقيته أكثر صعوبة، حيث يتم دمج جميع مكوناته في حزمة واحدة، وغالبًا ما يكون أدائه أقل.
ما هو سوم؟
Un نظام على وحدة (SoM) إنها لوحة إلكترونية تجمع بين المكونات الأساسية، مثل System-on-Chip (SoC)، والتخزين، والهوائيات، وأجهزة الإدخال/الإخراج، وغيرها. إنه في الأساس جهاز كمبيوتر كامل، مزود بإدخال/إخراج، ولكن بحجم صغير جدًا، ليتم دمجه في أجهزة مختلفة، من الروبوتات إلى المعدات المنزلية إلى الأجهزة الصناعية أو المدمجة الأخرى.
تتراوح بعض الشركات المصنعة التي تستخدم أنظمة SoM هذه لمنتجاتها من DEC وSun Microsystems البائدة إلى Motorola وIBM وXerox وما إلى ذلك.
ما هو MCU؟
Un وحدة التحكم الدقيقة (MCU أو وحدة التحكم الدقيقة) وهي عبارة عن دائرة متكاملة صغيرة تحتوي بشكل أساسي على جهاز كمبيوتر بداخلها. في حين أن وحدة المعالجة المركزية هي وحدة المعالجة فقط وتحتاج إلى الناقلات والإدخال/الإخراج والذاكرة، فإن وحدة MCU تحتوي على كل شيء داخل نفس الشريحة. وهذا يعني أنه يتجاوز وحدة المعالجة المركزية، حيث يتضمن وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وأيضًا الإدخال/الإخراج. تعد وحدات MCU هي العقل المدبر للعديد من الأجهزة التي نستخدمها في حياتنا اليومية، بدءًا من الأجهزة الموجودة في المنزل وحتى المركبات والآلات الصناعية. يمكن أن تكون تطبيقاتها متنوعة جدًا، بدءًا من التحكم في درجات الحرارة أو المعلمات الأخرى من خلال أجهزة الاستشعار، وتوليد نوع من المخرجات اعتمادًا على حالة المدخلات لتنفيذ الإجراءات، وما إلى ذلك. أحد الأمثلة التي ستعرفها عن كثب هو لوحة Arduino، التي تتضمن وحدة MCU.
ما هي شركة نفط الجنوب؟
من ناحية أخرى ، النظام على شريحة (SoC) إنها دائرة متكاملة تدمج مكونات مختلفة من نظام الكمبيوتر في شريحة واحدة، وعادةً ما تتجاوز عناصر وحدة MCU، بالإضافة إلى أنها مصممة لتكون ذات أداء أعلى بشكل عام، نظرًا لأن وحدات MCU مخصصة لمشاريع أكثر محدودية، بينما يمكن أن تكون SoCs هي قلب أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة المحمولة القوية.
هذه المكونات عادة تشمل وحدات المعالجة (CPU، GPU، DSP، NPU،…) والذاكرة وأجهزة التحكم الطرفية وواجهات الاتصال وعناصر أخرى اللازمة لتشغيل نظام كامل. يمكن أن تتراوح بعض الأمثلة على SoC من Broadcom الذي يستخدم Raspberry Pi، إلى Samsung Exynos، وQualcomm Snapdragon، وMediatek Helios/Dimensity للأجهزة المحمولة، وحتى الأجهزة الأكثر قوة مثل تلك من AMD لوحدات تحكم ألعاب الفيديو، وApple M- سلسلة، الخ.
ال تكمن الاختلافات بين MCU وSoC بشكل أساسي في تعقيدهما وفي المكونات التي تشكلها، على الرغم من أنه، مرة أخرى، كما هو الحال مع كل هذه المفاهيم، يمكن أن يكون الأمر مربكًا إلى حد ما، وفي بعض الأحيان يكون من الصعب التمييز.
قد تكون هناك أيضًا طرق أخرى لدمج جهاز كمبيوتر كامل مثل PoP (حزمة على حزمة)، أو MCM (وحدة متعددة الرقائق) أو شرائح صغيرة، من خلال التغليف ثلاثي الأبعاد، أو SOW (النظام على رقاقة)، من خلال FPGA، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن الأكثر شيوعا في مشاريع الإلكترونيات هي المذكورة أعلاه.