• Σμέουρα μπανάνες, πορτοκάλια και άλλα φρουτάκια

    Date: 2016.05.11 | Category: TECHIE-STUFF | Tags: ,,

    Η ιδέα του SOC (System On a Chip) δεν είναι καθόλου καινούργια. Τα περισσότερα κινητά βασίζονται εδώ και παραπάνω από μια δεκαετία σε τέτοιες λύσεις, όλα τα smartphones, tablets κλπ, αλλά ακόμα και πλυντήρια, αυτοκινήτα και ένα σωρό άλλες συσκευές. Πέρα από την ευκολία σχεδιασμού, τα SOC είναι σημαντικά οικονομικότερα καθώς ο αριθμός των επιπλέον εξαρτημάτων μειώνεται δραματικά. Άρα και οι πλακέτες γίνονται πιο απλές και οι σχεδιαστές δεν χρειάζεται να βάλουν όλοι τους την τέχνη για να στήσουν κάτι που λειτουργεί χωρίς προβλήματα.

    Καθώς λοιπόν τα διαθέσιμα SOC γίνονταν όλο και περισσότερα, όλο και ισχυρότερα, οι χακεράδες ξεκίνησαν έναν διαγωνισμό προκειμένου να καταφέρουν να τρέξουν λίνουξ σε όσες περισσότερες παλιές έτοιμες συσκευές μπορούσαν.

    Ο λόγος που έγινε αυτό, ήταν εμφανής. Ο πιο φθηνός επεξεργαστής με m/b και μνήμη κόστιζε πάνω από 100ευρώ, την ίδια στιγμή που ένα παλιό ρούτερ δεν κόστιζε τίποτα (και έκαιγε και πολύ λιγότερο ρεύμα).

    Όμως η διαδικασία μετατροπής ενός router ή ενός smartphone σε λίνουξ υπολογιστή ήταν περισσότερο ένα στοίχημα παρά κάτι που θα συνιστούσες σ’ έναν φίλο σου. Όχι μόνο γιατί πολλές φορές η μόνη διόδος εισβολής στο τσίπ ήταν η σηριακή θύρα, αλλά και γιατί ο προγραμματισμός firmware είναι ένα σπορ που κάνει ακόμα και έμπειρους χακεράδες να σπάνε το κεφάλι τους (από την απελπισία συνήθως).

    Με αυτά και μ’αυτά το αίτημα για ένα “developement board”, για ένα δηλαδή υπολογιστή SOC ο οποίος θα ήταν ανοιχτός στην κοινότητα των χακεράδων άρχισε να γίνεται όλο και πιο έντονο.

    Όπως συνέβη και με τα mp3 players, ήταν διάφορες μικρές (βασικά κινέζικες, κρατήστε το αυτό για αργότερα) εταιρίες που σκέφτηκαν να εκμεταλλευτούν αυτή τη μικρή (τότε) αγορά, φτιάχνοντας τέτοιες ανοιχτές για τους χάκερς και φθηνές λύσεις. Η πιο γνωστή από αυτές τις προσπάθειες ήταν το cubieboard και το αρκετά πιο ακριβό beaglebone.

     

     

    Enter Raspberry Pi.

    Ήταν μια παρέα βρετανών όμως που έκανε όλα αυτά τα μικρά υπολογιστάκια διάσημα και στους υπόλοιπους. Αυτή η παρέα, δίνοντας περισσότερο έμφαση στο καλό μάρκετινγκ, κατάφερε να φτιάξει το Raspberry Pi και να σχηματίσει γύρω της μια μεγάλη και πιστή κοινότητα ανθρώπων. Το Raspberry Pi δεν ήταν σε καμιά περίπτωση κανένα διαμάντι. Χρησιμοποιούσε ένα τσίπ πολύ παλιό και αργό, κι αυτό συνέβη διότι ο βασικός σχεδιαστής αυτής της παρέας είχε σχέση με την broadcom, μια πολύ παλιά και σχεδόν εξαφανισμένη εταιρία.

    Η broadcom ως κλασσικό δείγμα παρόμοιας εταιρίας, πρόσφερε μια παλιότερη γενιά τσιπ για την οποία έπρεπε πρακτικά να “ξαναγραφτεί” όλο το λειτουργικό λίνουξ για να δουλέψει στο πρώτο raspberry. Αυτό όμως δεν φαίνεται να πτόησε την κοινότητα που έπεσε με τα μούτρα να φτιάξει εκδόσεις για όλα τα προγράμματα που μπορούσαν να σκεφτούν.

    Κι αυτό δείχνει κάτι πολύ σημαντικό στον κόσμο των startups. Πως αν έχεις μια πιστή κοινότητα ανθρώπων γύρω σου, ακόμα και σχεδιαστικά λάθη που θα μπορούσαν να έχουν βυθίσει αύτανδρο το πρότζεκτ δεν είναι ικανά να σε σταματήσουν. Κι αυτό είναι και το μεγάλο πλεονέκτημα του raspberry σε σχέση με τον υπόλοιπο ανταγωνισμό.

    Αρκετοί από αυτούς που πήραν ένα από τα πρώτα raspberry στα χέρια τους, δεν ενδιαφέρονταν παρά να τρέξουν έναν λεγόμενο “headless server” με λίγα λόγια μια μη γραφική έκδοση του λίνουξ, χωρίς καν οθόνη και πληκτρολόγιο που είναι ρυθμισμένη για να κάνει διάφορες δουλειές. Όλες οι εντολές δίνονταν άλλους υπολογιστές που είχες στο δίκτυο μέσω του κρυπτογραφημένου SSH.

    Πιο παλιά κάθε φορά που ήθελες να κάνεις κάτι παρόμοιο, έπρεπε να χρησιμοποιήσεις έναν παλιό υπολογιστή με πολύ μεγαλύτερη κατανάλωση, χώρο, θόρυβο κλπ. Με το raspberry και τα υπόλοιπα SOC, μπορούσες να φτιάξεις ένα πανίσχυρο firewall, ή web server σε μέγεθος μιας κουβερτούρας και με ελάχιστη κατανάλωση. Κάπως έτσι τα pentium 3 τα οποία φυλούσαν όλοι σαν κόρη οφθαλμού για headless servers (τα p3 ήταν η τελευταία γενιά πριν η ιντελ βυθιστεί στην παράνοια του p4), έχασαν την ελκυστικότητά τους μετά από πάνω 15 χρόνια.

    Μέρος του μάρκετινγκ του raspberry βασίστηκε σε ένα τρέντ που υπήρχε εκείνη την εποχή με μια αρκετά τοπικιστική βάση. Το να ξαναφέρουμε δηλαδή δουλειές μηχανικών πίσω στη δύση. Τα πρώτα raspberry λοιπόν διαφήμιζαν πως ήταν made in UK, μια ετικέτα που ελάχιστα πράγματα στον κόσμο έχουν.

    Όμως φυσικά αυτό ήταν περισσότερο μάρκετινγκ παρά η πραγματικότητα. Καθώς η χαμηλή τιμή και η μόδα του να παίξεις μέ έναν τόσο μικρό υπολογιστή, εκτόξευσαν τη ζήτηση, το made in UK ξανάγινε made in China. Μια ετικέτα καθόλα ταιριαστή καθώς η καρδιά των SOC χτυπά στην κίνα.

     

     

    ARM Made in China.

    Οι επεξεργαστές υπολογιστών ήταν πάντα μια πολύ κλειστή, ανταγωνιστική και σκληρή αγορά. Δεν είναι τυχαίο πως ο αρχικός ανταγωνισμός δημιουργήθηκε από την ίδια την IBM (που ανάγκασε την intel να “πουλήσει” τα σχέδιά της στην AMD και την Cyrix) και από τότε εμφανίζει συνεχώς τάσεις συγκέντρωσης. Καθώς η Intel γινόταν ολοένα και πιο σημαντική, άρχισε να αποκλείει τις άλλες εταιρίες (οι pentium ήταν η πρώτη γενιά όπου δεν είχε υποχρέωση να πουλήσει τα σχέδιά της). Η IBM προσπάθησε να ανταγωνιστεί αυτήν την κίνηση συνεργαζόμενη με την motorola φτιάχνοντας τα Power PC που χρησιμοποιούσε η Apple για πολλά χρόνια.

    Όμως όπως όλοι ξέρουμε, η Cyrix έκλεισε, η apple άρχισε να αγοράζει επεξεργαστές από την Intel και η AMD εδώ και χρόνια βρίσκεται σε μία γωνιά. Έτσι η intel συνέχιζε να χρεώνει εντυπωσιακά premium για την αγορά CPUs και η εισαγωγή των “φθηνών” αλλά εντελώς υποβαθμισμένων netbooks, έδειξαν το πόσο έλεγχο ασκούσε η ιντελ στην αγορά.

    Οι κινέζοι λοιπόν, που όλα αυτά τα χρόνια κερδίζουν εμπειρία στην παραγωγή ηλεκτρονικών, ήταν ντεφάκτο αποκλεισμένοι από αυτή την αγορά. Μπορούσαν να παράγουν τους επεξεργαστές αλλά όχι να σχεδιάζουν τους δικούς τους. Γι’ αυτό και τα SOC παρουσιάστηκαν ως μια τεράστια ευκαιρία.

    Σε αντίθεση με την Intel, η ARM στα σχέδια της οποίας βασίζονται όλα τα SOC, δεν έχει πρόβλημα να πουλάει τα σχέδιά της. Για την ακρίβεια αυτή είναι η βασική της δουλειά και με λίγα λόγια κάθε ένας που θέλει να μπει στην αγορά SOC είναι ευπρόσδεκτος φτάνει να πληρώσει τα κατάλληλα διόδια.

    Καθώς στην αγορά των ARM SOC το branding ήταν ανύπαρκτο, μπόρεσαν να μπουν μερικές δεκάδες άγνωστες εταιρίες. Το τι μάρκα είναι ο επεξεργαστής του smartphone, ή του ρούτερ, ή της smart τηλεόρασης, κανείς δεν το ρωτά παρά τις φιλότιμες προσπάθειες της Samsung να δημιουργήσει όνομα με τα πράγματι πολύ καλά SOC που φτιάχνει.

    Σε αυτό το σκηνικό υπάρχουν μια ντουζίνα κινέζικες εταιρίες που παράγουν SOC, φασόν ή σε δικά τους σχέδια, κι αυτό αποτρέπει την αγορά SOC από το να γίνει κλειστή και προσοδοφόρα (για τους κατασκευαστές).

    Την ίδια στιγμή λοιπόν που το πρώτο raspberry βασιζόταν σε μια παλιότερη γενιά ARM, υπήρχαν στην αγορά άλλες πλακέτες (σαν το cubieboard) με καινούργια SOC και καλύτερα χαρακτηριστικά.

    Όμως η επιτυχία του branding του raspberry ήταν τόσο μεγάλη, που οι κινέζικες εταιρίες αποφάσισαν να ακολουθήσουν το κύμα. Κάπως έτσι στην αγορά εμφανίστηκαν όλα τα φρούτα του δάσους. Banana Pi, Orange Pi κλπ. Παρότι η κοινότητες γύρω από τους υπολογιστές υποκύπτουν συχνά στην γηπεδική λογική του fanboy-σμου, ξεκίνησε μια ολόκληρη φιλολογία για το πως οι κινέζοι πάλι αντέγραψαν τους καλούς δυτικούς.

    Όπως έγινε και με τα mp3 players, ήταν οι κινέζοι που έφτιαξαν τα πρώτα, όχι η apple με το ipod. Αλλά αυτό φυσικά δεν εμποδίζει τα fanboys να εκφράσουν την ανωτερότητά τους.

    Η ιστορία με τα φρούτα του δάσους είχε πλάκα (μόνο η odroid ξέφυγε από αυτή την ονοματολογία) και πράγματι δείχνει μια τάση αντιγραφής. Αλλά αυτή η αντιγραφή αφορά περισσότερο το branding παρά το ίδιο τον σχεδιασμό (που έτσι κι αλλιώς όπως είπαμε δεν είναι και ιδιαίτερα δύσκολη υπόθεση καθώς μιλάμε για ένα System On a Chip.

    Μάλιστα αυτή η φρουτοσαλάτα δεν είναι καν καινούργια υπόθεση καθώς στα 80s η επιτυχία του Apple II, είχε δημιουργήσει το Pineapple, το Apricot, το Pear κλπ. Στην ουσία λοιπόν οι μπανάνες και τα πορτοκάλια ήταν αρκετά ικανότερα μηχανήματα από τα πρώτα raspberry. Είχαν καινούργια τσιπ που βασίζονταν στο καινούργιο ARM, ήταν πολύ συχνά διπύρηνα ή τετραπύρηνα, διέθεταν αρκετές θύρες που το raspberry δεν είχε (πχ sata, vga, hdmi, wifi) και ήταν αρκετά πιο γρήγορα στην ίδια χαμηλή τιμή.

    Παρότι η κοινότητα του raspberry προσπαθούσε φιλότιμα να μετατρέψει το πρώτο raspberry σε έναν ολοκληρωμένο υπολογιστή, το hardware την πρόδιδε.

     

     

    SOC και software

    Καθώς μιλάμε για άλλου είδους επεξεργαστές, το software των κανονικών x86 υπολογιστών χρειάζεται ειδικές αλλαγές για να τρέξει σε ARM. Προσπάθειες να μετατραπούν τα προγράμματα υπήρξαν πολλές και αρκετά χρόνια πριν την μόδα του raspberry. Το linux φυσικά από τη φύση του, εδραιώθηκε πρώτο στην αγορά και μάλιστα αυτή τη στιγμή μια παραλλαγή του είναι το πιο εγκατεστημένο λειτουργικό στον κόσμο (εννοώ το android). Τα windows που εδώ και χρόνια παίζουν μια μάχη χαρακωμάτων, δεν κατάφεραν να γίνουν arm compatible παρά μόνο με το Windows 10.

    Για να είμαστε δίκαιοι, η microsoft είχε διάφορες εκδόσεις (όπως τα windows CE) που έτρεχαν και σε ARM, αλλά πρακτικά ήταν εκτός αγοράς για πάνω από μια δεκαετία. Και η εισαγωγή του iOS και του android πρακτικά τελείωσε την ιστορία, καθώς άλλαξε το επίπεδο του τι θεωρείται αποδεκτό λειτουργικό.

    Έτσι κι αλλιώς καθώς η καταγωγή αυτών των SOC ήταν οι κοινότητες των χακεράδων, των adminιδων και λοιπών φυλών, πρακτικά κανείς δεν ενδιαφερόταν να τρέξει windows σε αυτά τα μηχανήματα.

    Προβλήματα υπάρχουν ακόμα αρκετά καθώς τα λειτουργικά παρότι αρκετά ώριμα (για το λινουξ μιλάω) έχουν τα θεματάκια τους που δεν θα τα συναντήσετε στα κλασσικά desktop. Το μεγαλύτερο πρόβλημα βρίσκεται στην κάρτα γραφικών αλλά με αυτό θα ασχοληθούμε στο πρακτικό κομμάτι.

    Εδώ είναι σημαντικό να δείξουμε μια κίνηση που είναι πολύ κλασσική στην αγορά των υπολογιστών. Οι ARM δεν θα μπορούσαν να διαδοθούν χωρίς το κατάλληλο λειτουργικό και το κατάλληλο λειτουργικό το έφτιαξαν η google (κυρίως) και η apple (δευτερευόντως). Ο λόγος τους ήταν να παρακάμψουν το μονοπώλιο της intel και της microsoft και αυτή η κίνηση γέννησε τους δεκάδες φθηνούς κινέζικους ARM επεξεργαστές, smartphone tablets κλπ, όπου μικρές εταιρίες μπορούσαν να τρέχουν ένα android και να πουλήσουν ένα προιόν που παλιότερα θα μπορούσαν να κάνουν μόνο μέσα από τις θύρες της wintel.

    Η ειρωνεία ήταν πως επρόκειτω ακριβώς για την ίδια κίνηση που είχαν κάνει παλιότερα η intel με την microsoft προκειμένου να ξεφύγουν από το μονοπώλιο της IBM (και έφτιαξαν τις εταιρίες “μαϊμούδες” δηλαδή την compaq, τη HP, την packard bell κλπ).

    Στην αρχή δεν ήταν παρά μια πολύ οριακή αγορά. Ακόμα και η raspberry διαφήμιζε την πλακέτα της ως εργαλείο μάθησης, παρά ως υπολογιστή.

    Όμως η δυνατότητα ήταν πάντα στη γωνία και καθώς το bananaPi και το Orange Pi κυκλοφορούσαν με πολύ πιο ικανούς επεξεργαστές και περισσότερες θύρες (κυρίως sata/hdmi) και μάλιστα δεν χρειάζονταν και ειδικές ρυθμίσεις για να τρέξουν ARM linux, η ιδέα ενός υπολογιστή/οθόνη άρχισε να γίνεται πραγματικότητα.

     

     

    Ένας νέος γολιάθ γεννιέται?

    Και κάπως έτσι η αγορά αυτών των μικρών υπολογιστών απλώθηκε ακόμα περισσότερο με την Raspberry να βγάζει κι αυτή ένα τετραπύρηνο SOC (raspberry pi 2) και 6 μήνες αργότερα ένα ακόμα πιο γρήγορο τετραπύρηνο SOC με wifi, bluetooth κλπ (raspberry pi 3). Και εδώ βρίσκεται και το τέλος της ιστορίας μας, τουλάχιστον από την εμπορική πλευρά του.

    Το raspberry pi 3, δημιουργήθηκε ακριβώς προκειμένου να προσφέρει ένα εναλλακτικό desktop, ως απάντηση στην ίδια υπόσχεση που έδιναν τα banana και τα orange pi. Λίγο νωρίτερα κυκλοφόρησε το Raspberry pi Zero, στην ουσία μια έκδοση περίπου του πρώτου pi σε μέγεθος arduino mini (7×3 εκατοστα) και σε μια εντυπωσιακή τιμή (5δολάρια).

    Τα δύο αυτά μηχανήματα δείχνουν ξεκάθαρα τις προθέσεις τους. Στην ουσία πρόκειται για αρκετά επιθετικές κινήσεις που ξεφεύγουν τελείως από το feel good hippie shake branding του εμείς θέλουμε να προσφέρουμε στα παιδάκια εργαλεία για να μαθαίνουν. Προσπαθώντας να καλύψουν και τα δύο άκρα της αγοράς (το φθηνό και το ακριβό), προσπαθούν να φτιάξουν μια raspberry only αγορά. Η μεγάλη κοινότητα από εθελοντές είναι στην ουσία το μεγαλύτερο πλεονέκτημά τους.

    Η ιστορία του zero (που σχεδόν ένα χρόνο μετά την κυκλοφορία του παραμένει μονίμως σε έλλειψη), δείχνει πως το zero είναι περισσότερο μάρκετινγκ (έχουμε το φθηνότερο) παρά ένα εναλλακτικό και εξαιρετικά πιο ισχυρό arduino.

    Εδώ στο δεύτερο μέρος της ιστορίας θα ασχοληθούμε με το πρακτικό κομμάτι. Η μόδα λέει λοιπόν αγοράστε ένα SOC με 30-50ευρώ και φτιάξτε έναν υπολογιστή. Παρότι παραδέχομαι ότι είναι πολύ γαργαλιστική, δεν είναι τόσο απλή όσο ακούγεται. Κι αυτό που είναι ακόμα πιο δύσκολο, είναι να καταφέρουμε με αυτά τα πιο ανοιχτά μηχανήματα να δώσουμε ένα νόημα στο τι θέλουμε να κάνουμε με δαύτα. Με λίγα λόγια να ψηλαφίσουμε την αξία χρήσης τους πέρα από το branding του μαρκετινγκ.