Обратная сторона эпохи пост-ПК: 30-долларовый компьютер Raspberry Pi

Обратная сторона эпохи пост-ПК: 30-долларовый компьютер Raspberry Pi

Автор: Андрей Письменный

Опубликовано 04 июля 2012 года

Весть о том, что в скором времени в продаже может появиться компьютер, стоящий всего 25-30 долларов и умещающийся на ладони, в 2011 году облетела интернет с такой скоростью, что страница авторов какое-то время еле работала под натиском интересующихся.

Начало проекту Raspberry Pi (читается "Рэсбери Пай" и дословно означает "малиновое число пи", но звучит как "малиновый пирог") положил Дэвид Брэбен - создатель знаменитой компьютерной игры Elite, которая была очень популярна в восьмидесятые. В известном смысле и сам Raspberry Pi - продолжатель традиций ZX Spectrum и других домашних компьютеров той эры.

.raspberri { font-size: 13px; margin-bottom: 20px; } На этом снимке изображён Raspberry Pi модели "B" - той, которая стоит 35 долларов. Компактность платы выдаёт размер порта USB, находящийся у правого края фотографии.

Создатели Raspberri Pi

Дэвид Брэбен не бросил заниматься играми ради Raspberry Pi, однако идея дешёвого компьютера на процессоре ARM нашла такой мощный отклик, что в желающих помочь недостатка нет.

Эбен Аптон работает в Broadcom архитектором специализированных интегральных схем. Без участия такой крупной компании довести проект до конца было бы трудно.

Роберт Маллинс читает лекции по схемотехнике в Кембриджском Университете, но Raspberry Pi для него не просто сторонний проект: он возлагает большие надежды на этот маленький компьютер.

Разработано два варианта плат Raspberry Pi: "модель A" и "модель B". Обе основаны на чипе Broadcom BCM2835 — это ARM11, работающий на частоте 700 МГц и имеющий поддержку видео (разрешение до 1080p, OpenGL ES 2.0, аппаратный декодер H.264), на обе платы устанавливается 256 МБ оперативной памяти.

Модель «B» отличается наличием порта Ethernet и второго USB, у модели «A» возможности подключиться к сети не будет и USB всего один. Пока выпускаются лишь партии модели «B», и все они расходятся по предварительным заказам. Из-за большого спроса нельзя заказать более одной платы. Предполагаемая цена - 25 долларов за модель «A», 35 - за модель «B». Заплатить в итоге приходится немного больше из-за налогов и пересылки. Кроме того, карточка памяти и провода продаются отдельно. Впрочем, их покупать необязательно.

Ради того, чтобы своими глазами увидеть Raspberry Pi и его создателей, я отправился на его родину - в Кембриджский университет. Волшебство Кембриджа трудно передать словами: серое небо, зелёные газоны и старые здания. Но главное в Кембридже - это не пейзаж, а атмосфера: кажется, что очутился в компании студентов и академиков, каким-то образом захвативших старинный замок. Дойдя до автобусной остановки, я спрашиваю у водителя: "До Билла Гейтса идёте?" Тот кивает.

Здание, названное в честь основателя Microsoft, имеет куда более современный вид и находится на самом краю города. Здесь расположена компьютерная лаборатория, в которой работает Роберт Маллинс - один из участников проекта Raspberry Pi. Он встречает меня в холле и по дороге к своему кабинету показывает расставленные тут и там по холлам части старых компьютеров, а в кабинете же нас на столе ждёт совсем новый компьютер. "Это альфа-версия платы, она у нас сейчас одна, и за ту все чуть ли не дерутся", - рассказывает он. Сейчас, в июле 2012, на Raspberry Pi принимаются заказы, но их число таково, что многим приходится ждать, пока будет произведено нужное количество устройств. И спрос не уменьшается.

Маллинс: Сегодня разговаривал с дочкой, ей двенадцать лет. Она спросила "Как там Raspberry Pi? Можно я заказ оставлю? - Я не поверил своим ушам!"

КТ: Все хотят себе такой!

Маллинс включает свой компьютер (работающий, как и Raspberry Pi, на Linux) и видит, что запущенная до моего прихода закачка завершилась. "Хм, нет - говорит он, - это займёт целую вечность". Дело в том, что в тот день вышла новая сборка Fedora Linux для Raspberry Pi и Маллинс хотел попробовать запустить её.

КТ: Я слышал, что вы отказались от Ubuntu.

Маллинс: Да, Ubuntu не поддерживает нужный вариант архитектуры ARM. Ещё у меня есть вот такая интересная штука - это флэшка с RISC OS, старой операционной системой с компьютера Archimedeus компании Acorn, где тоже был процессор ARM. Загружается очень-очень быстро, буквально за пару секунд.

В этот момент дверь в кабинет снова открывается и на пороге появляется студент. "Знакомьтесь, это Алекс Брэдбери - представляет его Маллинс, - Алекс тоже уже несколько месяцев работает над Raspberry Pi". Алекс Брэдбери присоединился к беседе не зря. В отличие от Маллинса, он помнит все технические подробности наизусть и не упускает случая выпалить подробную справку. Иногда он начинает говорить хором со своим преподавателем, словно оба уже не первую неделю только и делают, что обсуждают всё связанное с Raspberry Pi и наперебой рвутся поделиться информацией.

КТ: Сколько человек всего у вас занято разработкой?

Маллинс: Добровольцев и людей из сообщества очень много...

КТ: Просто все думают, что это проект нескольких людей, а на деле у вас тут, может, половина Кембриджа занята.

Маллинс: Нет-нет. На полную занятость возьмём разве что одного человека к концу этого месяца. Пока что всего шесть доверенных лиц в Кембридже.

КТ: Шесть - включая основателей?

Маллинс: Да. Эбен Аптон, Пит Ломас... Эбен работает в Broadcom, компании, производящей микросхему, на которой основан Raspberry Pi. Интересно, кстати, что все компоненты этой платы разработаны в Кембридже - видеоядро, SoC, схема печатной платы, естественно...

Компьютерная лаборатория в здании имени Билла Гейтса

КТ: Но это не первый раз, когда здесь делается целый компьютер?

Маллинс: У Кембриджа большая история создания компьютеров. К тому же здесь разрабатываются чипы для девяноста пяти процентов мобильных устройств со всего мира.

Компания Broadcom - один из главных производителей микросхем в мире, ориентирующийся в основном на рынок телекоммуникаций. Broadcom выпускает процессоры с архитектурой ARM с 2002 года и является стратегическим партнёром компании ARM.

КТ: Сильно ли помогает иметь своего человека в Broadcom?

Маллинс: Я бы сказал, что это главное. Без одобрения Broadcom мы бы никогда не смогли купить этот чип в тех количествах, которые нам нужны. Мы покупаем по несколько тысяч, но в Broadcom о таких количествах обычно даже не разговаривают - их интересуют только миллионы.

КТ: Но теперь выясняется, что все хотят по Raspberry Pi. Может, и до миллионов недалеко?

Маллинс: Может быть, и дойдёт до миллиона. Несколько месяцев назад я бы за это не поручился, но теперь сомнений всё меньше.

КТ: Может, с этого начнётся что-то совсем иное? С такими ценами, как 20-30 долларов, не так просто предугадать, для чего такие компьютеры могут начать использовать. К примеру, с OLPC начались нетбуки, может, и Raspberry Pi сработает так же?

Маллинс: Эбен Аптон как-то раз сказал интересную вещь: он считает, что цена компьютера для работы рано или поздно составит 50 долларов. Я тоже так считаю. Представьте, какие спецификации будут у Raspberry Pi через год! Я уверен, что будет больше памяти, быстрее процессор, больше сетевых возможностей. Я думаю, что потихоньку дойдёт до тех характеристик, которые большинству людей нужны в рабочем компьютере. И потребление энергии такое, что можно никогда не выключать. И если сейчас целевая аудитория - дети, которые смогут играть и учиться программировать на Распберри Пи, то слегка более мощная модель уже сможет составить конкуренцию мейнстримным компьютерам. По крайней мере, её можно использовать для браузера. Я думаю, мы увидим много разных типов заинтересованных людей. Если смотреть на Raspberry Pi как на бытовую технику, то его можно применять для домашней автоматизации, в автомобиле, для создания роботов, музыкальных инструментов - одним словом, для чего угодно. Это дешёвая и миниатюрная платформа с низким энергопотреблением.

КТ: Для некоторых применений хорошо бы иметь версию в корпусе, а не в виде голой печатной платы...

Маллинс: Безусловно. И корпус будет. Я думаю, версия без него по-прежнему останется, но будет и образовательная версия. Важно понимать, что мы зарегистрированы как благотворительная организация и работаем соответствующим образом. Все заработанные деньги пойдут обратно в фонд. Образовательная версия будет поставляться в корпусе и со множеством хороших программ. Недавно после статьи о Raspberry Pi в газете я получил отзыв от преподавателя в компьютерном классе, рассказавшего, что девяти-десятилетние дети хотят такие компьютеры и хотят учиться программировать на них. Это к тому, что Raspberry Pi способен заинтересовать детей.

КТ: В прошлом году появились самые первые новости о Raspberry Pi, а теперь готовятся книги и дистрибутивы...

Маллинс: Да, происходит очень много интересного. Нам очень повезло, что к инициативе подключились дистрибьюторы - Premier Farnell и RS Components. С ними у нас появилась возможность распространять Raspberry Pi по всему миру, к тому же первый этап производства начался куда раньше, чем мы могли бы себе позволить без поддержки с их стороны. У них есть эксперты по распространению электронных компонентов, и это как раз то, что нам нужно.

КТ: Это значит, что Raspberry Pi можно будет заказать по почте?

Маллинс: Да, сделав заказ в интернете, - магазинов у RS Components в данный момент нет.

КТ: И "по всему миру" действительно означает - без исключений?

Маллинс: Думаю, да, и это отлично. В Восточной Европе и в России проявляют большой интерес к проекту - могу предположить, что в силу традиционной любви к электронике и компьютерам, к хакерству, изобретательству и созданию сообществ. А вы замечаете интерес к Raspberry Pi в России?

КТ: Конечно. Каждый раз, когда мы пишем о Raspberry Pi, многие немедленно комментируют: "Ого, где такой купить?" Кое-кто, конечно, жалуется на производительность: мол, лучше собрать самому что-нибудь помощнее.

Маллинс: Я думаю, есть шанс, что найдутся и другие производители, которые будут делать похожие компьютеры.

КТ: Используя вашу архитектуру?

Маллинс: Используя похожие системы на чипе, предназначенные для мобильных телефонов.

Брэдбери: Как вы и сказали, точно так же, как с OLPC началась шумиха с нетбуками, многие люди могут быть заинтересованы в заполнении рыночной ниши, если она найдётся.

КТ: Это не может обернуться недостатком? В случае с Linux, к примеру, люди используют одни и те же технологии, делятся их частями и так далее. Но если OLPC был некоммерческим и во многом открытым проектом, то нетбуки - нет. Выходит, софт в этом плане отличается от "железа"...

Маллинс: Может быть. Но если на свете будет много тридцатипятидолларовых компьютеров, никто жаловаться не будет. Мы нацелены на благотворительность. Если кто-то сделает то же самое лучше за ту же цену и дети смогут использовать этот продукт для обучения программированию, это будет прекрасно.

КТ: Вам не кажется странным, что никто до сих пор не пытался сделать ничего похожего? Ведь и нужные компоненты доступны, и спрос есть.

Маллинс: Я думаю, это справедливо для многих проектов: рано или поздно кто-то должен их воплотить. К тому же нужна была поддержка со стороны компании, которая производит микросхемы. У нас по этой части много опыта. То, что мы находимся в Кембридже, и тем более в университете, даёт нам большое преимущество - здесь легко найти нужных людей. Они тут в каждом коридоре и в каждой комнате. Я думаю, в каком-нибудь другом месте реализовать такой проект было бы намного сложнее. Все технологии разработаны в Кембридже - графический процессор, ARM и сама система на чипе. Я думаю, успех происходит как от того, что мы находимся в нужном месте, так и от того, что нас поддерживают со всех сторон. Сообщество полно энтузиазма, и оно помогло сформировать проект.

КТ: Какие изменения в электронике должны были произойти, чтобы подобные устройства стали возможны?

Маллинс: В первую очередь - системы на чипе, которые ставят в лучшие мобильные телефоны. В конце концов, это телефонная технология.

КТ: И она уже доступна какое-то время...

Маллинс: Да, это готовая часть. Специально для этого проекта сделать чип было невозможно, если речь не идёт об огромных масштабах.

Дэвид Брэбен показывает первую версию Raspberry Pi

КТ: Одна из первых плат даже была похожа на мобильный телефон...

Маллинс: На карту USB.

КТ: То есть это не потому, что использовалась какая-то готовая телефонная часть?

Маллинс: Думаю, плата оказалась такой крошечной, потому что хотелось продемонстрировать, насколько маленькой её можно сделать. Система на чипе делает вообще всё, так что остальные компоненты нужны только для демонстрации: USB с одной стороны, HDMI с другой. Но сработало это не очень хорошо, потому что хотелось побольше разных портов ввода-вывода. Есть несколько похожих коммерческих продуктов: втыкаешь их в телевизор, и он становится медиацентром.

КТ: Есть, но в них не покопаешься.

Маллинс: Это точно. Возможность копаться в компьютере - очень важный элемент. Мы можем дать людям платформу, которая годится для создания чего-то нового. И речь не только о программировании - можно сделать музыкальный инструмент или автоматизировать дом. Именно так многие из нас и изучили компьютеры - пробуя разные вещи, пытаясь заставить машину сделать что-то такое, для чего она изначально не предназначена. Это одна из причин, почему Raspberry Pi привлекателен для родителей - они могут дать его ребёнку и сказать: "Валяй, играй с ним". И нет опасений, что дети поломают основной компьютер.

"Копаться" в компьютере - что конкретно под этим подразумевается? На самом деле вопрос сводится к различиям между открытыми и закрытыми системами, но и тут возможны варианты. Полная открытость может означать доступ к исходным кодам операционной системы, к чертежам и спецификациям аппаратной составляющей и так далее. Самые закрытые системы не позволяют запускать на них произвольный код без разрешения производителей. Никто не горюет о невозможности писать программы для самого простого мобильного телефона, маршрутизатора или телевизора (имеющих, как и компьютер, процессор общего назначения), однако в случае с устройствами вроде айфонов и айпадов такая закрытость вызывает куда больше вопросов - хотя бы потому, что они изначально предназначены для работы с программами. Закрытость решает многие проблемы компьютеров (в первую очередь, исключает возможность что-то испортить), однако любители мастерить, заставшие времена, когда паяльник и компилятор были лучшими друзьями пользователя, смотрят на движение в сторону закрытости с большой опаской.

КТ: Вы не находите занятным то, что одновременно появились закрытые платформы вроде iOS и такие открытые системы, как Raspberry Pi?

Маллинс: Меня печалят не только современные мобильные телефоны. Проблемы начались ещё с карманных компьютеров. Это была отличная технология - хороший маленький экранчик, хороший процессор, но всё совершенно закрытое, ничего сам не сделаешь. Я всегда жалел об этом, ведь столько сил ушло на разработку, а в итоге получаешь такое прекрасное устройство и не можешь нигде покопаться. Со свободным железом всё совсем по-другому.

К этому моменту Алекс загружает на Raspberry Pi программу, демонстрирующую графические возможности, и запускает воспроизведение мультфильма.

Маллинс: Одна из уникальных особенностей Raspberry Pi - это мощность графического процессора. Никаких проблем с воспроизведением видео качества Blu-ray. Наверняка многие захотят использовать Raspberry Pi в качестве медиацентров, и это хорошо. Если, конечно, они будут посвящать хотя бы 20 процентов времени программированию! (смеётся)

Брэдбери: Разработчики XBMC - медиаплеера с открытыми исходниками сделают версию, благодаря которой можно будет загружаться сразу в режиме медиацентра.

КТ: Как вы думаете, может, в один прекрасный день на этом компьютере заработает Windows 8? Он ведь тоже поддерживает ARM.

Маллинс: Я мало знаю про Windows 8, но мне кажется, что он работает не на всяком ARM. Нам бы понадобился один из совместимых процессоров, либо Broadcom должен будет получить сертификацию. Но Raspberry Pi - открытая платформа, люди могут использовать её в любых целях, некоммерческих или коммерческих.

КТ: Думаете, Linux подойдёт для домашних пользователей?

Маллинс: Linux сейчас совсем другой, нежели несколько лет назад. Я каждый день его использую и дома, и на работе.

Брэдбери: И ещё, конечно, на Raspberry Pi могут портировать любые дистрибутивы и делать новые. Но не факт, что, когда компьютер дойдёт до детей, там будет установлено то же самое, что у нас есть сейчас. Сейчас обсуждается, что именно должен видеть ребёнок, когда включает компьютер, - командную строку, где можно набирать команды, как на старом BBC Micro, или какой-нибудь лаунчер приложений, как на телефонах с Android. Можно реализовать любой из этих вариантов. Или можно загружать компьютер в какую-нибудь среду вроде Scratch. Вставляешь карточку SD - и тебя приветствует Scratch.

КТ: Звучит хорошо и просто - как на старых компьютерах, которые можно было включить и сразу начать использовать "Бейсик".

Маллинс: Именно это мы обсуждали на первом же собрании, посвящённом Raspberry Pi. Именно отсюда произошло "Pi" - изначально подразумевалось название языка Python, и идея заключалась в том, чтобы можно было вставить карту SD, включить компьютер и увидеть командную строку Python.

КТ: И вы отказались от этой идеи?

Маллинс: Не отказались, но, скорее всего, такого не будет. Скорее всего, компьютер будет загружаться в режим традиционного рабочего стола. По крайней мере, в официальной версии для обучения.

КТ: Почему?

Брэдбери: Обсуждалось, в частности, не будет ли это казаться шагом назад. Следует понимать, что со времён первых домашних компьютеров многое изменилось. Мы не пытаемся воспроизвести старые компьютеры, мы стараемся сделать слегка по-другому, более современно.

Маллинс: Ещё одна интересная сторона проекта - планы университетов задействовать Raspberry Pi в своих курсах.

КТ: В качестве замены обычному настольному компьютеру?

Маллинс: Есть несколько британских университетов, которые хотят выдавать Raspberry Pi студентам, записавшимся на определённый курс. Некоторые университеты хотят использовать эти компьютеры, чтобы преподавать программирование для ARM. Есть множество курсов, где изучают язык ассемблера в связке с электроникой, и наша плата для этого хорошо подходит. В Штатах есть похожие курсы. Опять же хорошо было бы иметь доступ к системе на чипе, графическому ядру или DSP, это бы пригодилось в ещё большем числе курсов. Ещё одна вещь, которую я бы хотел сделать, - это курс "напиши свою операционную систему", построенный вокруг Raspberry Pi. Учить загружать и поэтапно создавать простую ОС.

Мы с Алексом переглядываемся: "Курс моей мечты", - говорю я. Алекс кивает и улыбается: "Yeah!..." Маллинс понимающе смеётся.

КТ: Но Raspberry Pi можно использовать и в качестве основного школьного компьютера, верно?

Маллинс: Да, конечно! Он достаточно дёшев - стоит не дороже учебника. Студенты могут уносить его домой. Чувство обладания приятно: это твоё, ты можшеь делать с этим компьютером что угодно, использовать в любых экспериментах, писать для него программы в свободное время и так далее. К тому же даже в Великобритании и Европе вообще, не говоря уж про остальной мир, ещё есть много людей, у которых дома нет компьютера и доступа в интернет. Так что у Raspberry Pi, как мне кажется, есть роль в покрытии так называемого цифрового неравенства.

КТ: Вы уже решили, какой софт будет прилагаться к образовательной версии?

Маллинс: Да, у нас есть список того, что можно было бы включить в поставку. Вот, к примеру, визуальный язык программирования Scratch, разработанный в MIT. Ещё обязательно будет Python, возможно, получится включить Greenfoot - он похож на Scratch, но в нём помимо готовых блоков есть возможность программировать на Java. Ещё есть штука под названием GeoGebra - это очень популярная программа для математических экспериментов. У Raspberry Pi очень неплохие порты ввода-вывода, так что было бы интересно использовать его в опытах, чтобы можно было получать графики прямо во время лабораторных экспериментов. Ещё мы думаем о том, чтобы поставлять вместе с компьютером набор электронных сенсоров. Студенты могли бы собирать из них простые контуры и интегрировать их с Raspberry Pi на практических занятиях. Наша главная задача - привлекать интерес к изучению компьютеров и электроники, но есть надежда, что мы сможем заразить и другие дисциплины.

Алекс снова отвлекается от разговора, с тем чтобы запустить на Raspberry Pi трёхмерное демо.

Брэдбери: Трёхмерная картинка обсчитывается в режиме реального времени. Графическое ядро у Raspberry Pi достаточно мощное, чтобы показывать видео в разрешении 1080p. У нас есть несколько симпатичных демонстраций игр. Я надеюсь, что, когда люди начнут получать заказанные платы, станут появляться трёхмерные обучающие программы для детей. Сейчас это направление исследовано очень слабо. Были проекты вроде Microsoft Kodu для Xbox 360, но это, пожалуй, и всё. Raspberry Pi может стать стандартной платформой, точно такой же, как игровые приставки. Можно оптимизировать код трёхмерного приложения для одной платформы, и он будет работать на всех машинах.

КТ: Как вы думаете, коммерческие фирмы заинтересуются этой платформой? Если будет способ зарабатывать, то сперва наверняка появятся мелкие игры, а потом что-нибудь покрупнее...

Маллинс: Одна из вещей, которые мы, наверное, хотели бы сделать, это что-то вроде... я пытаюсь не сказать App Store...

КТ: Репозитория?

Маллинс: Да. Можно вообразить репозиторий с бесплатными обучающими программами, но могут быть и платные, и какая-то часть их цены будет идти на благотворительные цели. Было бы неплохо сделать что-нибудь в этом роде.

КТ: Как вы считаете, интерфейс с традиционным рабочим столом подходит для использования на телевизоре? Сидеть с клавиатурой на коленках неудобно, даже если клавиатура беспроводная. Почему бы не сделать интерфейс, подходящий для большого экрана?

Маллинс: В этом направлении кое-что делается. В частности, плату тестируют с разными видами телевизоров.

Брэдбери: Решение понадобится, только если окажется, что многие дети будут подключать Raspberry Pi к телевизору в гостиной.

Маллинс: Но современные ЖК-телевизоры не так плохи. Не знаю, сколько лет вам, но у меня в детстве был маленький домашний компьютер, который нужно было подключать к телевизору. Дети, которым девять-десять лет, привыкли заниматься разными вещами, лёжа на полу.

КТ: Конечно, у меня тоже был такой компьютер - клон ZX Spectrum.

Маллинс: Интересно, кстати, какие вещи нам позволяет сделать закон Мура и технический прогресс в целом. ZX Spectrum в Англии стоил 125 фунтов. Для ребёнка это немало. Теперь же мы можем продавать в тысячи раз более мощный компьютер, чем те машины, лишь за малую долю тех денег. Даже без учёта инфляции выходит на порядок дешевле! Кстати, наверняка появятся и SD-карты, позволяющие на Raspberry Pi эмулировать ZX Spectrum или Commodore 64. Плата даже достаточно миниатюрна, чтобы вставлять её в корпуса старых компьютеров.

КТ: Да, многие ностальгируют по старым машинам. К тому же для одного только ZX Spectrum есть что-то около 14 тысяч игр.

Маллинс: Вообще говоря, мы надеемся на все применения Raspberry Pi, о которых мы говорили: обучение детей программированию, возможность использовать его для любых экспериментов, в том числе для воссоздания старых компьютеров. Но главная цель для нас - это дать детям возможность познакомиться с компьютерами и сопутствующими им науками и действительно вникнуть в суть дела. Нужно всего лишь немного знаний, чтобы Raspberry Pi стал невероятно полезным творческим инструментом, играть с которым - одно удовольствие.