极客圈都在玩的树莓派产品RaspberryPi1ModelB

树莓派基金会创始人埃本·厄普顿 (Eben Upton) 来源:互联网

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极客玩的树莓派

树莓派的第一款产品树莓派 1 Model B 由成立于 2009 年的树莓派基金会于 2012 年推出,初衷是要以低价打造 SBC(单板)。计算机、单片机),促进计算机科学教育在学校的应用。 Raspberry Pi 1 Model B 的价格仅为 35 美元。它可以安装Linux和其他开源操作系统,并将其用作带有鼠标和键盘的计算机。那时,一台完整的 Windows 电脑的价格是它的几十倍。

目前树莓派已经发布了大约 20 款 SBC 硬件、各种配件和树莓派 OS 操作系统。树莓派系列除了被广泛应用于教育、极客、硬件初创公司之外,是目前全球行业和物联网中最受欢迎的单板机之一。

树莓派物理上由树莓派基金会(非营利性慈善机构)和树莓派有限公司两部分组成。后者是前者成立于2013年的子公司,主要负责工程研发以及相关的交易活动,其部分利润用于维持基金会的日常运营。

2020 年 9 月,在 Raspberry Pi Ltd. 还将部分股份出售给 Lansdowne Partners 和 Ezrah Charitable Trust 之后,Raspberry Pi Ltd. 获得了 4500 万美元的投资。

自新冠疫情爆发以来,家庭办公和在线教育的需求猛增,电脑产品销量大幅回升,树莓派也不例外。去年,树莓派系列售出 710 万台,获利约 1520 万美元。

树莓派基金会创始人埃本·厄普顿表示,此次上市将有助于确保基金会在一段时间内稳定运行,同时有助于招聘新工程师,扩大市场影响力,可以开展更多的教育计划,让年轻人对技术产生兴趣。

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触摸,来自一个 11 岁的男孩

树莓派是一位学者创立的。

1996 年,18 岁的 Eben Upton 进入剑桥大学攻读计算机专业。在成功完成博士学位后,厄普顿留在了剑桥大学担任教学主任,其中一位正在招聘计算机科学专业。但到了2006年,他和同事发现,申请计算机专业的学生人数锐减,大一新生的编程和计算机水平都远不如从前。

但厄普顿当时并没有意识到原因。

厄普顿和他的同龄人从小就接触过英国 BBC 微型计算机和美国 Commodore 64 等计算机。这些计算机外形厚重,类似于老式键盘,内置 CPU 和主板,允许用户在连接到电视时编写程序。但随着 BBC 微型计算机和 Commodore 64 逐步退出市场,越来越受欢迎的计算机更像是一种消费娱乐产品,而不是研究工具。

在 2007 年的一次聚会上与一个 11 岁男孩的谈话让厄普顿最终决定要做什么。

男孩告诉厄普顿他的梦想是成为一名电气工程师,厄普顿兴奋地问男孩他用哪台电脑来学习计算机知识,结果被告知只有一台任天堂 Wii。

男孩对电子技术和计算机科学有浓厚的兴趣计算机程序设计艺术有几本,但他没有可以编程的计算机,这不是很伤心。

当时,厄普顿已经离开剑桥大学,在芯片公司博通担任芯片设计师。他的主要工作是设计芯片系统架构。这份工作让他有能力开发一台供青少年学习编程的小型计算机,但至关重要的是,这台计算机足够便宜。

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不要做黑匣子,不要做暴露在底下的电脑

其实计算机程序设计艺术有几本,在遇见小男孩之前,厄普顿在业余时间曾经DIY过,使用市面上现成的芯片和元器件,手工焊接组装。第一种工作形式是在 Atmel(Atmel,现已并入 Microchip)的一个微控制器上完成的,它可以渲染基本的 3D 图形,其计算能力与 BBC Microcomputer 差不多。

2008 年,厄普顿最终决定将他的想法变为现实,他与剑桥大学教授 Alan Mycroft、电气工程师 Pete Lomas 和一些志同道合的朋友组成了一个初创团队,计划推出一款廉价的小型机用于教育。

Lomas 是电子设计公司 Norcott Technologies 的联合创始人兼工程总监。凭借 20 多年的电子产品设计经验,他为 Raspberry Pi 设计了第一块印刷电路板 (PCB)。

经过多次讨论,小组确定了 Raspberry Pi 的原型设计,这台计算机不是一个密封的黑匣子,而是一块裸板,青少年可以看到每一个零件的细节,能够感受到处理器在工作时升温,并运行各种开源软件的代码,供青少年学习编程。

2008 年,原型以 Raspberry Pi 的名称上市。

正如BBC微机启动后进入BASIC编程界面一样,原型机启动后进入某个版本的Python编程界面,“Pi(派)”由此而来。

至于“覆盆子”,因为当时苹果已经是世界知名公司,而BBC微机的制造商名称是橡子(acorn),厄普顿想到了用植物果实“覆盆子”给它命名。

虽然今天还在使用这个名字,但2008年的原型与现在的树莓派系列有很大的不同,主要使用了博通的图形处理单元(GPU)和矢量处理单元(VPU),而这款芯片只是成熟的计算机部分简单来说,树莓派原型就是在博通开发板的基础上拼凑出来的东西。

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35 美元,第一个 Raspberry Pi 几乎流产

2009 年初,包括 Upton、Lomas 和 Mycroft 在内的六人创立了 Raspberry Pi 基金会。

基金会的愿景是将计算和数字生产的力量交到世界各地的人们手中。通过提供低成本、高性能的单板计算机和免费软件,更多的人可以利用计算和数字技术的力量来工作、解决重要问题并创造性地表达自己。

愿景是美好的,现实是残酷的。

Upton 和 Lomas 由于不超过 35 美元的低利润售价,无法在市场上找到合适的芯片,设计遇到了各种障碍。 “多功能导致元器件过多、PCB面积过大、功耗过高”等诸多问题接踵而至。

与此同时,Upton 在剑桥大学攻读 MBA 期间,仍在 Broadcom 全职工作。所以直到 2011 年初,Raspberry Pi 项目仍然进展缓慢。

出乎意料的是,Broadcom 的一款新型廉价芯片改变了这一切。

Broadcom 的 BCM2835 芯片采用流行的 ARM 架构,并带有自己的图形处理内核。与其他组件一起,它可以运行一个完整的基于 Linux 的操作系统。虽然在性能上,BCM2835仅相当于1990年代后期流行的300MHz Intel Pentium 2芯片,但足以设计一台教学计算机。

最重要的是,总成本不超过 35 美元。

2011年8月,树莓派Alpha板首次投产,博通给基金会试制了50片。 Alpha板非常接近现在的树莓派产品,有一个USB接口,一个100M以太网接口,一个microSD读卡器,一个HDMI接口。唯一的问题是硬件和制造成本高达 110 美元,与 35 美元相差甚远。

树莓派 Alpha 板

争论、决定、丢弃、简化,经过一番挣扎,树莓派终于在 12 月成型。圣诞节前一周,Lomas 在他的 Norcott Technologies 工厂制作了 20 块测试板用于内部测试。这个测试板是第一代树莓派1 Model B的第一块板子,有2个USB口,100Mbps以太网口,HDMI1.3个,26针GPIO(通用输入输出接口),还有一个700MHz单核处理器和VideoCore IV GPU,可处理100P视频播放的硬件加速。还提供各种基于Linux的操作系统和一套编程工具。

Raspberry Pi Pi 1 Model B 于 2012 年 2 月 29 日正式发布,一炮而红,100,000 台的订单远超基金会预期的 1,000 台。

Raspberry Pi 的第一款产品 Model B

为了应对暴涨的需求,基金会将硬件的生产和分销外包给第三方公司,只负责研发、营销和销售政策控制。

除了教育市场,树莓派的后续产品也在极客圈、初创公司和行业中颇受欢迎。

自 2012 年正式诞生以来,树莓派系列已在 100 多个国家/地区售出超过 4200 万台。但对于创始人 Upton 而言,Raspberry Pi 的成功与其说是销量,不如说是为了让新一代青少年感受到他在为 BBC 微型计算机编程时所体验到的兴奋。

作者/IT时报记者林飞

编辑/踢女孩

排版/季家英

图片/树莓派

来源/《IT时报》公众号vittimes

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