認識樹莓派

樹莓派(Raspberry Pi),是一款基於Linux的單板機電腦。它由英國的樹莓派基金會所開發,目的是以低價硬體及自由軟體促進學校的基本電腦科學教育。

樹莓派的生產是通過有生產許可的兩家公司:Element 14/Premier Farnell和RS Components。這兩家公司都在網上出售樹莓派。

樹莓派配備一枚博通(Broadcom)出產的ARM架構700MHz BCM2835處理器,256MB記憶體(B型已升級到512MB記憶體),使用SD卡當作儲存媒體,且擁有一個Ethernet、兩個USB介面、以及HDMI(支援聲音輸出)和RCA端子輸出支援。樹莓派只有一張信用卡大小,體積大概是一個火柴盒大小,可以執行像《雷神之鎚III競技場》的遊戲和進行1080p影片的播放。操作系統採用開源的Linux系統如Debian、ArchLinux,自帶的Iceweasel、KOffice等軟體,能夠滿足基本的網路瀏覽、文字處理以及電腦學習的需要。分A、B兩種型號,售價分別是A型25美元、B型35美元。樹莓派基金會從2012年2月29日開始接受B型的訂貨。

樹莓派基金會提供了基於ARM架構的Debian、Arch Linux和Fedora等的發行版供大眾下載,還計劃提供支援Python作為主要程式語言,支援BBC BASIC(通過RISC OS映像或者Linux的"Brandy Basic"克隆)、C語言和Perl等程式語言。

樹莓派基金會於2016年2月發布了樹莓派3,較前一代樹莓派2,樹莓派3的處理器升級為了64位元的博通BCM2837,並首次加入了Wi-Fi無線網路及藍牙功能,而售價仍然是35美元。

樹莓派的構造

樹莓派的設計

談起為何要開發 Raspberry Pi,Raspberry Pi 發明人之一 Eben Upton 表示是以前在劍橋大學負責招募業務時,有感於大學生想要主修資訊工程的人數越來越少了,另外招募來的學生技能也每下愈況。明明資訊科技越來越發達,怎麼很多人會的電腦技能只有寫出簡單的 HTML 網頁。

Upton 推測是聲光效果更好的遊戲器和個人電腦普及的關係,Commodor 64、Apple II 和 BBC Micro 這些 8 位元和 16 位元電腦隨著時間被淘汱。現在個人電腦不是那麼方便用來寫程式,很難理解電腦運作的原理。學校體系裡資訊教育著重在教應用軟體像是 Word 以及 Excel,還有撰寫網頁,也導致人們離操縱電腦越來越遠。2007 年時 Upton 想要開始開發新的設備,這種新的設備能方便人操作電腦。

Upton 夢想的新設備,需要有四項標準:

  1. 能夠支援程式設計,而且越多種語言越好

  2. 能引起小孩的興趣,能支援遊戲和影音播放

  3. 夠精巧能讓小孩帶去學校

  4. 價格便宜,因此定價 25 美元

2008 年 Upton 離開劍橋,為晶片廠博通工作。博通的顯示晶片相當適合 Upton 他們心中理想電腦所需要的零件。之後 Upton 與其他五位夥伴創辦樹莓派基金會 (Raspberry Pi Foundation)。說起樹莓派的命名由來,一來是為了向以蔬果命名的公司致敬,如蘋果電腦和開發 BBC Micro 的艾康電腦 (Acron Computers),而 Pi 則來自程式語言 Python。

BBC 電腦識讀計畫 (BBC Computer Literacy Project) 催生 BBC Micro,Upton 他們也想藉由與 BBC 合作方式,把在英國人中有高信譽的 BBC logo 放上 Rapberry Pi,推展像當初的電腦識讀計畫。可惜 BBC 因法律因素,不允許他們使用 BBC 的名號,不過 BBC 的記者 Rory Cellan-Johns 則把 Raspberry Pi 的介紹影片放上他自己的部落格。想不到短短幾天就有 60 萬次的點閱數。

Raspberry Pi 短片 - https://youtu.be/pQ7N4rycsy4

到了 2011 年,製作無數原型後,對於製作的硬體有比較清楚的輪廓。Upton 他們輾轉透過臺灣硬體商,在深圳找到符合成本範圍的生產商生產 Raspberry Pi 板子。

但有 60 萬人的矚目,怎麼將生產出來的 Raspberry Pi 發售到支持者手上呢?六位創辦人共投入 25 萬美元,能製造 1 萬台的資金,預計花幾個月的時間將這些板子賣出去。所幸 RS Components 願意代理經銷事務,結果相當好,發表第一天就賣了十萬台。

2013 年,樹莓派推出兩年了,由於 Raspberry Pi 大量依賴開源,尤其是 Linux 軟體,因此樹莓派基金會投入 150 萬美元的資金回饋給 Linux 社群。基金會還聘人負責教學教材,另外也遊說政府機構要注重培養工程師。

這次來到臺灣,Upton 和 RS Componet 。李總監表示,幾年前去日本的行程給他相當好的印象,在地社群相當熱情,看到 Raspberry Pi 衍生的應用。這次來到臺灣,安排與在地社群的交流活動。樹莓派在臺灣的社群也相當活躍,做了不少很好玩的應用,像是用樹莓派製作筆記型電腦、平板電腦,以及機器人。

談到未來的發展,Upton 期望能有更多的教材,繼續改進在 Raspberry Pi 上跑的 Linux 軟體。在臺灣的作為則是繼續在地化教材和說明文件。過不久將會推出新的 LCD 模組。現在已經看到群眾募資網站 Kickstarter 有為數不少的專案大量運用 Raspberry Pi 板子,未來樹莓派只會在更多的機器上見到其身影,在不同的應用上發揮。

樹莓派的作業系統

樹莓派主要使用基於Linux內核的作業系統。 第一代樹莓派是基於ARMv6架構的ARM11晶片。目前的幾個流行的Linux版本,包括Ubuntu在內,將不能在ARM11上執行。在原生的樹莓派上是沒有可能執行Windows,不過新的樹莓派2已經可以執行"Windows 10 物聯網核心版"。樹莓派2當前只支援Ubuntu Snappy Core、Raspbian、OpenELEC和RISC OS。

NOOBS是樹莓派的系統安裝管理器,以下系統已經包含NOOBS:

  • Arch Linux ARM
  • OpenELEC
  • Pidora (Fedora Remix)
  • Puppy Linux
  • Raspbmc 和 XBMC
  • RISC OS
  • Raspbian

受歡迎的樹莓派

技術作家格林·穆迪於2011年5月描述了樹莓派是一個「潛在的BBC Micro2.0」專案,不是要取代而是要補充PC相容機。在2012年3月在ITPRO上,史蒂芬·普里查德(Stephen Pritchard)呼應了「BBC Micro的接班人」的情緒。

在英國的電腦歷史博物館大力支援樹莓派專案,感覺是它可以「迎來一個新的時代」。在發布之前,樹莓派板子被展示給在劍橋的ARM執行長Warren East,概述了Google的想法,以提高英國科學和技術教育。次世代報告(Next Gen report)的合著者,Alex Hope,認為兒童接觸電腦編程的興奮是充滿希望。

在2012年10月樹莓派贏得了T3的「年度創新獎」。

2012年時,樹莓派被《TIME》雜誌評為十大科技產品中的第4名。

截至2013年2月,樹莓派已經在全球銷售了超過150萬台的成績。而到2014年10月為止,更是銷售出大約380萬台的樹莓派。

2015年2月,樹莓派基金會發行了第二代產品—樹莓派2,樹莓派2採用4核Broadcom BCM2836 (ARMv7-A) 晶片、雙核VideoCore IV GPU 和1GB 記憶體,其餘配置與樹莓派B+型一致,除了支援第一代樹莓派支援的作業系​​統外,樹莓派2將能夠執行Windows 10 以及Snappy Ubuntu Core。

參考資料

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