问与答：树莓派是如何渗透到各行各业的

悦智网 · 公众号 · · 2019-11-19 15:30

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这款35美元计算机的创造者解释哪些因素驱使他做出了最新的改进。

在7年前，埃本•厄普顿（Eben Upton）制造出了第一台树莓派。正如厄普顿在本刊2015年封面故事中所讲述的那样，童年使用BBC微型家用电脑做实验的经历，在某种程度上激发了他制造树莓派。他希望现代儿童能够有一个简单的机器来做类似的实验。从那之后，树莓派人气大涨，2019年6月，树莓派的第4个主版本发布。厄普顿与本刊高级编辑史蒂芬•卡斯（Stephen Cass）聊到了树莓派4的设计、不断增多的商业用途和下一步的计划。

史蒂芬•卡斯：树莓派的用户基础经历了怎样的演变？

埃本•厄普顿： 第一年，购买我们产品的几乎都是业余爱好者。不过很多业余爱好者也是专业的设计工程师，当老板让他们进行设计时，他们经常会用树莓派。因此会有一些人围绕树莓派来制作工业产品，然后再销售。DIY行业也就由此产生了，也就是“我有一个工厂，我需要控制计算机”。以前人们可能要去买一台嵌入式个人电脑，现在则会买一台树莓派。去年我们卖出了600万台设备，（我们认为）其中有一半都是出于商业用途。

史蒂芬•卡斯：这种演变是怎样改变树莓派4的设计的？

埃本•厄普顿： 很幸运的是，我们所有的市场都有着类似的需求。我们努力让它成为一个更好的玩具，恰好使它成为了一个更好的工业计算机，我们努力让它成为更好的工业计算机，又促使它成为一个更好的爱好者平台。例如，有很多人都在制作瘦客户机解决方案，反馈结果是，大多数人都希望能够部署两个监视器，因此我们增加了这一功能。另一个很明显的例子是串行接口。前几代没有提供足够的UART、串行端口、SPI、I2C接口，不过，我们从头开始，对硅片进行了重新设计，直接加入了UART。

史蒂芬•卡斯：在重新设计树莓派系统处理器的过程中，你们还做了哪些改变呢？

埃本•厄普顿： 以前的三代树莓派使用的都是相同的（40纳米）工艺，因此修改受到限制，主要是安装了更大的ARM（CPU）。如果看芯片的平面图，你就会发现，每个新的ARM都被粘在了左侧。芯片的水平尺寸越来越大。但是，右侧没有变化，右侧主要有内存控制器、UART等。更大的ARM核心意味着耗电量增加，最终会导致热预算超支……于是我们意识到，要采用28纳米工艺节点。一旦采用新的工艺节点，你就可能同时解决所有的问题。这也是为什么你会看到两个显示器、许多UART、PCIExpress和千兆以太网接口。

史蒂芬•卡斯：您认为，再过多久，摩尔定律减速对树莓派的影响会显露出来？

埃本•厄普顿： 我认为这与摩尔定律还剩下多少发展空间有关。给定热量封装还剩下多少空间？我们得出的倍数是40（以第一代树莓派到树莓派4的计算能力计算）。剩下的倍数不到40了，这意味着其发展过程已经过半。这在某种程度上来说是让人不安的。不过我是一名软件工程师，实际上，看到软件工程将要再度做出贡献，这种感觉很好！我在博士期间研究的是优化编译器，那时我感觉很沮丧，因为（相对于摩尔定律在硬件方面的指数级发展，软件的一两倍改善微不足道）。不过，这2倍的发展至关重要。总有一天，人们会感激这样的发展。

作者： Stephen Cass

IEEE Spectrum

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