¿Qué futuro les espera a las single-board computers?

Desde la creación de la BeagleBoard, las computadoras de tarjeta única (single-board computers, SBC) han tenido un crecimiento constante y han adquirido un lugar especial en el mundo maker. Pero no fue hasta la aparición Raspberry Pi que esta tecnología se popularizó y fue realmente que se pudieron desarrollar una gran variedad de proyectos. En esta entrada queremos analizar como se verá el futuro de estas tarjetas y que enfoque de desarrollo tendrán con su constante evolución.

¿Qué es una single board computer?

Son computadoras cuyos elementos se encuentran en una sola tarjeta de circuito impreso. La RAM y el microprocesador no vienen en módulos separados, sino que se encuentran soldados directamente a la tarjeta. El disco duro generalmente es una tarjeta microSD y tiene periféricos como puertos USB, salida de audio y video y demás.

Hacemos una distinción adicional a lo que podríamos considerar técnicamente como SBC, como los compute stick de Intel u otros modelos que permiten convertir un monitor en SmartTV. Consideramos SBC a aquellos módulos en los que se tenga acceso a los puertos de entrada y salida directamente y sea posible desarrollar hardware y software. En este caso englobamos tarjetas como LattePanda, Raspberry Pi, Jetson Nano de NVIDIA, BeagleBone, etc.

Características de las SBC actuales

Con el gran éxito de la primer Raspberry Pi, se originaron muchos modelos de SBC que trataban de imitar lo que hizo tan popular a la tarjeta. Un bajo costo, acceso a los puertos GPIO, software soportado por la comunidad y una relativa facilidad de implementar y desarrollar proyectos. A medida que aumentó la oferta de variantes, empezaron a incluirse versiones que usaban un procesador con tecnología x86 en lugar de ARM, versiones con soporte nativo para Windows y más.

A medida que la potencia de las tarjetas aumentó, le siguió la complejidad para desarrollar nuevo hardware y la facilidad para desarrollar software fue disminuyendo. Esto limitó la cantidad de tarjetas en el mercado y planteó un obstáculo para nuevos fabricantes, puesto que dependían de la comunidad maker para desarrollar nuevos programas o controladores para operar los periféricos.

Con la llegada de la nueva arquitectura RISC-V se abre un nuevo mercado de tarjetas de desarrollo. La nueva arquitectura plantea una alternativa para microprocesadores, con los cuales ya no será necesario desarrollar para ARM o la arquitectura Intel.

BeagleV, desarrollada por BeagleBoard.org en colaboración con SeeedStudio y StarFive. Vía: SeeedStudio

Las SBC para fines industriales

Con el desarrollo de nuevos algoritmos y la creciente popularidad de la tecnología Edge Computing, las SBC tendrán un desarrollo creciente para cumplir las necesidades del mercado de Inteligencia Artificial. Para mejorar la eficacia de los nuevos diseños será necesario integrar un GPU más pontente y el uso de unidades de protección de memoria (MPU).

Esto quiere decir, que cada vez habrá más tarjetas que disten de ser para usuarios principiantes y sean más adecuadas para desarrollar algoritmos complejos o se dediquen a aplicaciones industriales. Algunos de los ejemplos que se asemejan a estas aplicaciones son la NVIDIA Jetson Nano, las versiones más recientes de LattePanda y la Google Coral.

Tarjetas maker y para desarrollo de IA

Tomando en cuenta estas observaciones, podemos clasificar las futuras tarjetas de desarrollo en dos grupos. Aquellas que por su precio y complejidad sean más accesibles a un público maker, y por otro lado aquellas tarjetas que sean más avanzadas y costosas, que se enfoquen al desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial y visión por computadora, entre otras aplicaciones.

Cada vez veremos una adopción mayor de tarjetas de bajo costo y probablemente encontraremos una comunidad más grande desarrolladores que puedan aprovechar el hardware que existe en la actualidad. Es probable que un futuro no muy lejano veamos las primeras computadoras basadas en RISC-V y que algunas de ellas se enfoquen en el desarrollo de algoritmos de aprendizaje máquina.

Referencias:

The Future of Single Board Computers

SBCs in 2021: The State of Play

Vía: Explaining Computers