싱글보드 컴퓨터

Single-board computer
라즈베리 파이는 컴퓨터 [1]과학을 가르치는 데 사용되는 저렴한 싱글 보드 컴퓨터입니다.

싱글보드 컴퓨터(SBC)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력(I/O) 및 기능하는 컴퓨터에 필요한 기타 기능을 갖춘 단일 회로 기판 위에 구축된 완전한 컴퓨터입니다.싱글보드 컴퓨터는 일반적으로 데모 또는 개발 시스템, 교육 시스템 또는 임베디드 컴퓨터 컨트롤러로 사용됩니다.많은 종류의 가정용 컴퓨터나 휴대용 컴퓨터는 모든 기능을 하나의 프린트 기판에 통합합니다.

데스크톱 PC와 달리 싱글보드 컴퓨터는 주변기기 기능이나 확장을 위해 확장 슬롯에 의존하지 않는 경우가 많습니다.싱글보드 컴퓨터는 다양한 마이크로프로세서를 사용하여 제조되어 왔습니다.컴퓨터 애호가들이 만든 것과 같은 단순한 설계에서는 정적 RAM과 ARM과 같은 저비용 32비트 또는 64비트 프로세서를 사용하는 경우가 많습니다.블레이드 서버와 같은 다른 유형은 보다 컴팩트한 형식으로만 서버 시스템과 유사한 성능을 발휘합니다.

Computer-on-Module은 시스템 확장을 위해 캐리어 보드,[2][3] 베이스 보드 또는 백플레인에 연결하는 싱글 보드 컴퓨터입니다.

역사

세계 최초의 진정한 싱글 보드 컴퓨터인 초기 MMD-1

최초의 진정한 싱글보드 컴퓨터(1976년 5월호 라디오 일렉트로닉스 참조)는 인텔 C8080A를 기반으로 하며 인텔 최초의 EPROM인 C1702A를 사용하였습니다.다이너마이크로는 1976년 코네티컷주 더비의 E&L인스트루먼트에 의해 "MMD-1"(Mini-Micro Designer 1)로 재브랜드되었으며, 당시 매우 인기 있었던 8080 "버그북" 시리즈의 샘플 마이크로컴퓨터로 유명해졌다.SBC는 또한 Acon Electron과 BBC Micro와 같은 가정용 컴퓨터의 초기 역사에서 중요한 역할을 했다.KIM-1과 같은 일반적인 초기 싱글 보드 컴퓨터들은 종종 인클로저 없이 배송되었고, 소유자가 이를 추가해야 했습니다.다른 초기 예로는 퍼거슨 빅 보드, 암프로 리틀 보드,[4] 나스콤이 있다.

PC 시장이 더 널리 퍼지면서, 컴퓨터에 사용되는 SBC는 줄어들었습니다.메인 컴포넌트는 메인보드에 조립되어 있으며 하드디스크 드라이브 컨트롤러나 그래픽 프로세서 등의 주변 컴포넌트는 도터보드에 장착되어 있습니다.최근 대부분의 I/O 기능을 임베디드 컴포넌트로 제공하는 고급 칩셋이 출시됨에 따라 마더보드 제조업체는 기존에 도터보드에서 제공되던 I/O를 탑재한 마더보드를 제공할 수 있게 되었습니다.현재 대부분의 PC 메인보드는 IDE, SATA, NVMe, RAID, 내장 GPU, 이더넷 등의 디스크 드라이브와 시리얼 포트 및 병렬 포트, USB, 키보드/마우스 등의 기존 I/O를 온보드 방식으로 지원합니다.플러그인 카드는 현재 고성능 그래픽 카드(실제 그래픽스 공동 프로세서), 하이엔드 RAID 컨트롤러 및 데이터 수집 및 DSP(디지털 신호 프로세서) 보드 등의 특수 I/O 카드입니다.

적용들

소켓 3 기반의 486 SBC(전원장치 및 평면스크린 포함)

싱글보드 컴퓨터는 집적회로의 밀도를 높임으로써 가능해졌다.싱글보드 구성은 필요한 회로기판의 수를 줄이고 커넥터와 버스 드라이버 회로를 제거함으로써 시스템 전체의 비용을 절감합니다.모든 기능을 하나의 기판에 집약하는 것으로, 예를 들면 노트북과 같이, 보다 작은 전체 시스템을 얻을 수 있다.커넥터는 신뢰성 문제의 원인이 되기 때문에 싱글보드 시스템으로 이러한 [5]문제를 해소할 수 있습니다.

싱글보드 컴퓨터는 일반적으로 슬롯과 슬롯을 지원하지 않는 두 가지 아키텍처에 걸쳐 정의됩니다.

임베디드 SBC는 플러그인 카드용 프로비저닝 없이 필요한 I/O를 모두 제공하는 유닛입니다.애플리케이션은 일반적으로 게임(슬롯 머신, 비디오 포커), 키오스크 및 기계 제어 자동화입니다.임베디드 SBC는 PC에 탑재되어 있는ATX 타입의 메인보드보다 훨씬 작고, 온보드 디지털 및 아날로그 I/O, 온보드 부터블 플래시 메모리(디스크 드라이브 불필요), 비디오 없음 등 산업용 애플리케이션 전용의 I/O 믹스를 제공합니다.

싱글 보드 컴퓨터라는 용어는 일반적으로 I/O 카드를 제공하기 위해 싱글 보드 컴퓨터를 백플레인에 연결하는 아키텍처에 적용됩니다.PC104의 경우 버스는 기존 의미의 백플레인이 아니라 I/O 보드를 적층할 수 있는 일련의 핀 커넥터입니다.

싱글보드 컴퓨터는 프로세스 제어를 위해 랙마운트 형식으로 사용되거나 제어 및 인터페이스를 제공하기 위해 다른 장치에 내장되는 산업 환경에서 가장 일반적으로 사용됩니다.그것들은 ALICE 심해 탐사선이나 우주 공간, 아리안, 페가수스 로켓, 우주 [6]왕복선 등에서 심해 탐사에 사용된다.매우 높은 수준의 통합, 컴포넌트 수 감소 및 커넥터 수 감소로 인해 SBC는 대부분의 경우 동등한 [7]멀티보드 컴퓨터보다 작고 가볍고 전력 효율이 우수하며 신뢰성이 높아집니다.

SBC에 비해 ATX 메인보드의 주요 장점은 비용입니다.마더보드는 소비자와 사무실 시장을 위해 수백만 명이 제조하여 엄청난 규모의 경제를 실현합니다.싱글보드 컴퓨터는 시장의 틈새로, 보다 적은 빈도로 보다 높은 비용으로 제조됩니다.현재 메인보드와 SBC는 동일한 수준의 기능 통합을 제공하고 있습니다.즉, 어느 표준에서도 메인보드에 장애가 발생하면 동등한 교환이 필요합니다.

유형, 표준

일반적으로 백플레인 인클로저에서 사용하기 위한 표준화된 컴퓨터 폼 팩터를 사용하는 싱글 보드 컴퓨터도 있습니다.이러한 유형 중 일부는 압축입니다.PCI, PXI, VMEbus, VXI 및 PICMG. SBC는 인텔 아키텍처, 멀티프로세서 아키텍처, RISC 및 SPARC 등의 저전력 처리 시스템 등 다양한 내부 처리 구조를 기반으로 구축되어 있습니다.인텔 PC 환경에서 인텔리전스 회로와 인터페이스/컨트롤 회로는 플러그인 보드에 배치되며, 플러그인 보드는 패시브(또는 액티브) 백플레인에 삽입됩니다.최종 결과는 머더보드로 시스템을 구축한 경우와 비슷하지만 백플레인에 따라 슬롯 구성이 결정됩니다.백플레인은 슬롯(ISA, PCI, PCI-X, PCI-Express 등)을 혼재시켜 사용할 수 있습니다.일반적으로 총 20개 이하의 슬롯으로 19인치 랙마운트 인클로저(17인치 와이드 섀시)에 수납할 수 있습니다.

일부 싱글보드 컴퓨터에는 기존의 백플레인 없이 확장 하드웨어를 포함한 회로 기판의 스택을 조립할 수 있는 커넥터가 있습니다.스태킹 SBC 폼 팩터의 예로는 PC/104, PC/104-Plus, PCI-104, EPIC, EBX 등이 있습니다.이러한 시스템은 일반적으로 임베디드 제어 시스템에서 사용할 수 있습니다.

스택형 SBC에는 SIMM이나 DIMM 등의 플러그 카드에 메모리가 탑재되어 있는 경우가 많습니다.하드 드라이브 회로 기판은 컴퓨터가 SBC인지 아닌지를 판별하는 데에도 포함되지 않습니다.첫 번째는 HDD가 싱글 블록 스토리지 유닛으로 간주되기 때문입니다.두 번째는 SBC가 부팅 가능한 한 하드 드라이브를 필요로 하지 않을 수 있기 때문입니다.네트워크 연결을 차단합니다.

폼 팩터

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

Wikimedia Commons에는 싱글보드 컴퓨터와 관련된 미디어가 있습니다.
  1. ^ "Foundation Strategy 2016–2018" (PDF). Raspberry Pi. Raspberry Pi Foundation. pp. 3–5. Archived (PDF) from the original on 9 June 2016. Retrieved 26 November 2016.
  2. ^ "COM – Based SBCs: The Superior Architecture for Small Form Factor Embedded Systems" (PDF). Diamond Systems Corp. Archived (PDF) from the original on 29 December 2016. Retrieved 27 December 2016.
  3. ^ "Implementing High Performance Embedded Computing Hardware" (PDF). Trenton Systems, Inc. September 1, 2016. pp. 13–15. Archived (PDF) from the original on 26 November 2016. Retrieved 26 November 2016.
  4. ^ "Ampro Little Board". Archived from the original on 2020-02-07. Retrieved 2020-09-05.
  5. ^ Winn Rosch, 하드웨어 바이블 제5판, Que, 1999 ISBN 0-7897-1743-3 페이지 50-51
  6. ^ "Single Board Computer Peripherals". Newmicros. Archived from the original on June 28, 2017. Retrieved July 7, 2017.
  7. ^ "A UHF RFID Printed Circuit Board Solution". Magicstrap. January 2012. p. 4. Archived from the original on 26 November 2016. Retrieved 26 November 2016.