Dragan SIMIĆ

1. mart 2023.

Seriju članaka o Pine64 uređajima nastavljamo opisom SOPine modula kao, uslovno rečeno, modularne verzije A64-LTS SBC-a koji smo opisali ranije (SK 12/2022 i.sk.rs/31752). Ujedno, predstavljamo i SOPine Baseboard, ploču-nosač, koja SOPine modul čini upotrebljivim i van nekog zasebnog hardverskog dizajna.

Da se za početak prikaza osvrnemo na sličnosti i razlike između A64-LTS SBC-a i kombinacije koju čini SOPine modul ugrađen u SOPine Baseboard. Izuzimajući neke minorne razlike, A64-LTS SBC je, na hardverskom i softverskom nivou, praktično identičan kombinaciji SOPine modula ugrađenog u SOPine Baseboard u ulozi ploče-nosača. Kao posledica, praktično sve što smo napisali o A64-LTS SBC-u u pomenutom tekstu važi i za ovu kombinaciju, pa se nećemo ponavljati, već ćemo cenjene čitaoce uputiti na taj članak, kao uvod u tematiku koja sledi, a u ovom članku ćemo se fokusirati samo na razlike i specifičnosti koje nastaju kada se SOPine modul i SOPine Baseboard, kao primer ploče-nosača, posmatraju kao zasebne celine. Naravno, kompletne električne šeme za SOPine modul i SOPine Baseboard ploču-nosač, kao i ostali detaljni podaci o hardverskim komponentama koje su upotrebljene na njima, javno su dostupni kroz zvanični Pine64 wiki.

SOPine modul prvobitno je nastao kao odgovor na postojeće potrebe u industrijskim primenama, u kojima je bio potreban Allwinner A64 SoC, sa pripadajućim hardverskim komponentama, poput AXP803 PMIC-a (power management integrated circuit), ali u manjim količinama koje su sprečavale klijente iz industrijske sfere da realizuju nabavku potrebnih hardverskih komponenata u vlastitoj režiji. Naime, prilikom nabavke iole specifičnijih hardverskih komponenata, u koje spadaju A64 SoC i njegove prateće komponente, na snazi je zakon velikih brojeva koji uzrokuje da je nabavku komponenata kod dobavljača moguće izvršiti, bilo uopšte ili po iole povoljnim cenama, samo ako je reč o veoma velikim količinama. Pine64 je u tome uvideo priliku, ponudivši klijentima iz industrijske sfere ono što im je potrebno u vidu SOPine modula, a nisu bili u prilici da sami nabave za potrebe realizacije svojih hardverskih projekata. Naravno, to nipošto ne ograničava SOPine modul na isključivo industrijsku primenu, već ga čini veoma zanimljivim za bilo kakvu primenu koja podrazumeva upotrebu A64 SoC-a unutar nekog hardverskog projekta kreiranog „od nule”. Uzmimo kao primer nekog robota, napravljenog u hobističke svrhe, kod koga imperativ predstavljaju ušteda prostora, smanjenje težine i pouzdanost u radu. Tu SOPine modul može da se mnogo bolje uklopi nego neki SBC pune veličine, pošto, praktično, bilo kakav SBC na sebi ima hardverske portove, odnosno, konektore koji su za tu primenu nepotrebni ili neodgovarajući, a koji neminovno zauzimaju prostor unutar tela robota, čineći ga nepotrebno većim i težim, a potencijalno i manje pouzdanim. Prisetimo se samo vibracija koje neminovno nastaju tokom rada nekog robota, a standardni igličasti konektori za GPIO linije na SBC-ima i žičice „nabodene” na njih nisu idealni kandidati za podnošenje vibracija. Drugim rečima, nekada je manje, zapravo, više, a postojanje SOPine Baseboarda omogućava jednostavno i cenovno povoljno formiranje razvojnog okruženja za neki hardverski projekat koji je baziran na SOPine modulu.

SOPine modul je izveden u standardnom formatu DDR3 SODIMM modula sa 204 kontakta na rubnom konektoru, koji je izabran radi jednostavne dostupnosti podnožja za takve SODIMM module, čime se, ujedno, snižava ukupna cena nekog hardverskog dizajna koji je baziran na SOPine modulu. Na samom SOPine modulu se, pored A64 SoC-a i AXP803 PMIC-a, nalaze zalemljena i dva gigabajta RAM-a u jednokanalnoj LPDDR3 varijanti, opciono je zalemljen SPI čip kapaciteta 16 megabajta, a tu je i standardni slot za mikro-SD kartice koje, na primer, mogu da se koriste za smeštanje instalacije operativnog sistema. Kao i kod A64-LTS, preporučljivo je zalepiti odgovarajući, mali pasivni aluminijumski hladnjak na A64 čip na SOPine modulu, pošto se on pri većim opterećenjima svih jezgara poprilično zagreva. Svi izvodi A64 koji nisu iskorišćeni na samom SOPine modulu, kao i samo napajanje modula, izvedeni su kroz pinove na rubnom konektoru modula. Kao posledica, izvor napajanja za modul i dostupnost svih ostalih tipova uređaja za skladištenje podataka i ostalih interfejsa podržanih unutar A64 SoC-a, kao što su eMMC čipovi ili moduli, HDMI video-izlaz, CSI ili DSI interfejsi za ekran i kameru, gigabitni Ethernet interfejs, USB 2.0 portovi ili konektori za zvučnike ili mikrofon, dužnost su konkretne ploče-nosača u koju je SOPine modul ugrađen. Naravno, konkretan hardverski dizajn ploče-nosača ne mora uopšte da uključuje neke ili sve od navedenih portova, a može da te interfejse povezuje direktno sa drugim komponentama zalemljenim na štampanoj ploči, što sve zavisi od konkretne primene SOPine modula. Dobar primer jednog takvog, nešto više specijalizovanog hardverskog dizajna ploče-nosača jeste Pine64 Clusterboard, kojim ćemo se pozabaviti u nekom od narednih izdanja „Sveta kompjutera”.

Kao zaključak za kraj, ako imate na umu neki hardverski projekat koji će da se izvede „od nule”, vredi razmotriti SOPine modul kao jedan od mogućih načina za njegovu realizaciju.