Создан компьютер размером с визитку, толщиной в миллиметр и ценой $2,88

Сверхтонкий компьютер

Инженер по встраиваемым системам Джордж Хиллиард (George Hilliard) создал компьютер, по своим габаритам и дизайну напоминающий визитную карточку. Ему удалось снизить его себестоимость до минимума – его творение вполне можно считать чуть ли не самым дешевым компьютером в мире. Весь процесс создания компьютера он описал в своем личном блоге.

Стоит отметить, что компьютер лишь стилизован под визитку – Хиллиард разработал дизайн карточки и нанес принт на полноценную двухслойную печатную плату. Толщина ПК варьируется от 1 мм в месте размещения компонентов до 2 мм в районе USB-коннектора. Это было необходимо, чтобы при подключении к USB-разъему компьютер крепко держался в нем.

Стоимость ПК-визитки, по словам самого инженера, не превышает $2,88 (178 руб. по курсу ЦБ на 27 декабря 2019 г.). При этом его можно использовать не только как компьютер, но и как USB-накопитель. Но все же, по своим возможностям детище Хиллиарда не дотягивает до популярных одноплатных компьютеров, в том числе и до Raspberry Pi Zero, который стоит ненамного дороже - $5 (309 руб.). С другой стороны, в сравнении с этой моделью компьютер-визитка располагает как минимум одним преимуществом.

Возможности компьютера

Компьютер Raspberry Pi Zero поставляется без встроенной памяти, тогда как изобретение Хиллиарда обладает ею, хотя ее объем составляет всего 8 МБ (мегабайтов). Инженер предусмотрел два варианта использования ПК, и первый из них – это применение в качестве внешнего накопителя. В этом случае на него поместится примерно столько же информации, сколько можно записать на пять классических 3,5-дюймовых дискет.

Второй вариант – использование по прямому назначению, то есть в качестве компьютера. Изобретение базируется на ARM-процессоре Allwinner F1C100s, и выбор в его пользу, вероятно, был сделан за счет его физических габаритов и возможностей, плюс автор не очень хотел связываться с BGA-пайкой. Чип размерами 10х10 мм умещает в себе еще и 32-мегабайтный модуль оперативной памяти, что позволило сократить количество элементов микроэлектроники на визитке.

Компьютер работает на Linux и поставляется с двумя интерпретаторами Python. Все программное обеспечение весит около 2,4 МБ, и, по словам изобретателя, система загружается всего за 6 секунд.

Сам Хиллиард понимает, что возможности его компьютера сильно ограничены, в том числе и на фоне малого объема памяти, но конструкция ПК позволяет использовать более вместительные накопители. Однако в этом случае конечная стоимость устройства может вырасти.

Процесс разработки
Хиллиард пояснил, что выбор всех компонентов его компьютера был связан в первую очередь с их размерами. Вторым критерием отбора была итоговая стоимость – он ставил перед собой цель сделать не только компактный, но и очень доступный ПК.

При выборе процессора он сперва остановился на модели STM32F4, но затем отказался от нее по двум причинам – во-первых, она стоила в районе $9, во-вторых, она работает с внешним модулем оперативной памяти, места под который на карте Хиллиарда не было.

Вторым вариантом был чип Allwinner V3s с интегрированными 64 МБ оперативной памяти. Здесь изобретателя не устроила стоимость, составлявшая $4.

В итоге Хиллиард остановился на Allwinner F1C100s – его устроила стоимость ($0,9), но пришлось смириться с меньшим по сравнению с V3s объемом оперативной памяти.

Дизайн печатной платы Хиллиард разработал в специализированной программе KiCAD. В ней он нанес все необходимые надписи, чтобы компьютер походил на визитку, и разметил места под все компоненты и обвязку.

В качестве ПО Хиллиард использовал Linux версии 5.2. На роль загрузчика он выбрал Das U-Boot, распространяющийся по лицензии GNU GPL и ориентированный на встроенные устройства архитектур MIPS, PowerPC, ARM и др. По его словам, по умолчанию загрузчик не хотел работать с процессором Allwinner F1C100s, и ему пришлось модифицировать его код.

Подробный процесс разработки Джордж Хиллиард расписал в своем блоге, подкрепив текст исходным кодом загрузчика, кодом прошивки флэш-памяти и подробной схемой самого компьютера. Вся информация доступна для загрузки на случай, если кто-то захочет усовершенствовать проект.