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Ordinateurs monocarte

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Présentation

O o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o O O O

Un ordinateur à carte unique ou ordinateur mono-carte (abrégé parfois SBC, de l'anglais Single-Board Computer) est un ordinateur complet construit sur un circuit imprimé, avec un ou plusieurs microprocesseur(s), de la mémoire, des lignes d'entrée/sortie (notée parfois I/O de l'anglais Input/Output) et d'autres éléments pour en faire un ordinateur fonctionnel.

Contrairement à un ordinateur personnel classique, un ordinateur mono-carte ne possède généralement pas d'emplacements dans lesquels on enfiche des cartes périphériques (carte fille).

Sorti en 2012, l’ordinateur monocarte Raspberry Pi est devenu en quelques années l’un des outils les plus populaires dans le domaine du développement. Les bricoleurs et les nouveaux programmeurs du monde entier utilisent le mini-ordinateur pour réaliser les projets les plus fous tels que des machines à café à commande vocale ou des consoles de jeux vidéo. En outre, l’ordinateur britannique le plus vendu de tous les temps est également utilisé comme solution serveur, pour les serveurs Web, de messagerie et DNS ainsi que pour les serveurs Cloud. Le concept de base reste toujours un système d’exploitation qui fonctionne, où diverses distributions open source et autres applications gratuites sont disponibles.

Une multitude de clones ont suivi dans son sillage. Ces modèles, peuvent être plus puissants, plus compacts et même moins chers.

De même il existe des dizaines de systèmes d’exploitation disponibles, et il n’existe pas de distribution parfaite. Chaque distribution a ses forces et faiblesses, et s’adapte plus ou moins à l’usage que l'on souhaite en faire

Caractèristiques des cartes

Constructeur Type Caractéristiques SOC
Core
GPU 		Nombre de coeurs Fréquence processeur Mémoire vive USB/Ethernet/MMC
odroid HC2 L'ODROID-HC2 est basé sur la plate-forme ODROID-XU4 et tout système d'exploitation pour XU4 est entièrement compatible avec le HC2. Samsung Exynos542
Cortex-A15 and Cortex-A7 		8 2Ghz 2 Go LPDDR3 RAM PoP stacked USB 2.0 Host
HC4 L'ODROID-HC4 dispose d'une mémoire flash SPI de 128 Mbit pour un chargeur de démarrage comme Petitboot. Amlogic S905X3
ARM Cortex-A55
Mali-G32 MP2 		4 1.8 Ghz 4 Go de RAM DDR4 1 x USB 2.0 Host
Raspberry Raspberry Pi 5 Cinquième édition de raspberry pi. Broadcom BCM2712
Cortex-A76 (ARM v8) 64-bit
VideoCore VII 		4 2.4 GHz 4GB, 8GB LPDDR4X-4267 SDRAM 2x USB3.0 + 2x USB2.0
Raspberry Pi 4 B 8GB Version du Raspberry Pi 4 B avec 8Go de mémoire et une modifications de l'agencement des composants pour l'alimentation électrique. Broadcom BCM2711
Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit
VideoCore VI 		4 1,5 GHz 8 GB
LPDDR4 		2x USB3.0 + 2x USB2.0 + USB-C OTG
Raspberry Pi 4 B Quatrième édition de raspberry pi. Broadcom BCM2711
Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit
VideoCore VI 		4 1,5 GHz 1 GB 2 GB 4 GB LPDDR4 2x USB3.0 + 2x USB2.0 + USB-C OTG
Raspberry Pi 400 Un Raspberry Pi 4 intégré à un clavier avec une amélioration de la cadence du processeur. Broadcom BCM2711
Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit
VideoCore VI 		4 1,8 GHz 4 GB LPDDR4 2x USB3.0 + 1x USB2.0
Raspberry Pi 3 B+ Troisième édition de Raspberry pi 3. Broadcom BCM2837B0
Cortex-A53 64-bit
VideoCore IV 		4 1,4 GHz 1 GB
DDR2 		4x USB2.0
Raspberry Pi Zero W1) Raspberry pi zero avec wifi, bluetooth BCM2835
ARM1176JZF-S
VideoCore IV 		1 1 GHz 512 MB 1x micro OTG
Raspberry Pi Zero 2 W Raspberry pi zero avec wifi, bluetooth BCM2710A1
Cortex-A53 64-bit
VideoCore IV 		4 1 GHz 512 MB 1x micro OTG
Raspberry Pi CM4 Le Compute Module 4 IO fournit un encodage H.265 (HEVC) (jusquà 4Kp60 decode) et H.264 (jusquà 1080p60 decode, 1080p30 encode) Broadcom BCM2711
Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit
OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.0 		4 1.5GHz Options 1GB, 2GB, 4GB or 8GB LPDDR4-3200 SDRAM Options 0GB (“Lite”), 8GB, 16GB or 32GB eMMC Flash memory
Banana BPI-M2 Berry Le Banana Pi est bien plus puissant comparé au Raspberry Pi, et la disposition de la carte se rapproche fortement de celle-ci. Allwinner A20
cortex -A7 V40
MALI-400 MP2 à 500 MHz 		4 1,2 GHz 1GB DDR3 SDRAM (shared with GPU) 3x USB 2.0, USB OTG(Micro USB)
BPI-M2 Zero Comme son nom l'indique, il ressemble beaucoup au Raspberry Pi Zero W et présente des ports et des fonctionnalités similaires. Mais le Banana Pi M2 Zero a un processeur beaucoup plus puissant. Allwinner H2+
Cortex-A7
Mali400MP2 GPU @600MHz,Supports OpenGL ES 2.0 		4 1,2 GHz 512MB DDR 3 SDRAM. 1 USB 2.0 OTG
Banana Pi BPI-R3 Router board MediaTek MT7986(Filogic 830)
ARM A53 		4 2GHz 2G DDR RAM 2x SFP 2.5GbE
5x GbE network port
Banana Pi BPI-R64 Router board MediaTek MT7622
Cortex-A53 		2 1.35GHZ 64 bit 1G DDR3 SDRAM 5 10/100/1000 Mb Ethernet port
NanoPi NanoPi R6S Mini Routeur avec trois ports Ethernet pour NAS Smart Home Gateway Rokchip RK3588S
Cortex-A76
Mali-G610 MP4, compatible OpenGLES 1.1, 2.0, and 3.2, OpenCL up to 2.2 and Vulkan1.2 		4 2.4GHz 8G LPDDR4X RAM
NanoPi NEO Carte Timy ARM offrant une transmission de données à haute vitesse et convient parfaitement aux applications loT qui nécessitent à la fois une transmission de données de haute qualité et un petit facteur de forme Allwinner H3
Cortex-A7 		4 1.2GHz RAM 256MB/512MB Port Ethernet (wifi pour Neo Air)
ROCKPi ROCKPiS SBC équipé d'un processeur quad core 64 bits, USB, Ethernet. Rockchip RK3308 4 1.2GHz RAM 256MB/512MB DDR3 Port Ethernet
ROCKPiE SBC équipé d'un processeur quad core 64 bits, USB, Ethernet. Rockchip RK3328 4 1.2GHz RAM 512MB à 4GB DDR3 Port Ethernet
ROCKPi4 SBC équipé d'un processeur six core 64 bits, USB, Ethernet. Rockchip RK3399 6 (2x Cortex-A72 + 4x Cortex-A53) 3200Mb/s 4GB, 8GB ou 16GB Port Ethernet
ROCKPi5 SBC équipé d'un processeur octa core 64 bits, USB, Ethernet. Rockchip RK3388 8 (4x Cortex-A76 + 4x Cortex-A55) 3200Mb/s 4GB, 8GB ou 16GB Port Ethernet

Operating System (OS)

Core Variant Téléchargement SBC Tests
Debian Debian2) https://oph.mdrjr.net/meveric/images/
 Odroid HC2
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
RaspBian3) https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/ Raspberry Pi/4/400
armbian4) https://www.armbian.com/download/ Odroid HC2
Odroid HC4
Zero Pi
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
ClusterCTRL 5) https://clusterctrl.com/setup-software Raspberry Pi/4/400 Desktop Buster
OSMC6) https://osmc.tv/download/ Raspberry Pi zero/2/3/3+
Ubuntu 7) https://wiki.odroid.com/odroid-xu4/os_images/linux/start Odroid HC2
https://ubuntu.com/download/raspberry-pi Raspberry Pi/4/400 Ubuntu Desktop 21.04
Ubuntu Server 20.04.2 LTS
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
https://wiki.odroid.com/odroid-hc4/os_images/ Odroid HC4
Kali8) https://images.kali.org/arm-images/kali-linux-2021.2-odroidxu3.img.xz Odroid HC2
https://images.kali.org/arm-images/kali-linux-2021.2-rpi4-nexmon-64.img.xz Raspberry Pi/4/400
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
Dietpi 9) https://dietpi.com/downloads/images/ Odroid HC2
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
Turnkey 10) https://downloads.raspberrypi.org/raspios_lite_armhf/images/raspios
CRUX CRUX 11) https://wiki.radxa.com/ Rockpi
archlinux 12) http://os.archlinuxarm.org/os/ Odroid HC2
Raspberry Pi/4/400
archdroid https://archdroid.org/en/images/odroidc4/ Odroid HC4
Manjaro13) https://osdn.net/projects/manjaro-arm/storage/ Raspberry Pi 3/3+/4/400
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
RedHat Fedora14) https://mega.nz/file/68twnYIa#rT_P8Nl5fD04O_G-i4syjr-k5Tuvw2y241lxvxfr_Do Odroid HC2
CentOS15) http://centos-altarch.reloumirrors.net/7.9.2009/isos/armhfp/ Raspberry Pi 3/3+/4/400
Android Android 16) https://wiki.odroid.com/odroid-xu4/os_images/android/android Odroid HC2
LineageOS 17) https://konstakang.com/devices/ Raspberry Pi 3/3+/4/400
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
https://oph.mdrjr.net/voodik/5422/ODROID-XU3/Android/ Odroid HC2
OmniROM 18) https://dl.omnirom.org/tmp/rpi4/ Raspberry Pi 3/3+/4/400
BSD FreeBSD 19) https://wiki.freebsd.org/arm/Raspberry%20Pi#Pre-Built_Images Raspberry Pi Zero/3/3+/4/400 13-CURRENT
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
Gentoo20) https://github.com/sakaki-/gentoo-on-rpi-64bit Raspberry Pi 3/3+/4/400
RISC OS21) https://www.riscosopen.org/content/downloads/raspberry-pi Raspberry Pi 3/3+/4/400
Slackware SARPi22) https://sarpi.penthux.net/index.php?p=downloads#installer Raspberry Pi 3/3+/4/400
https://wiki.radxa.com/ Rockpi
OpenWrt 23) https://openwrt.org/toh/sinovoip/bananapi_bpi_r3_v1.0_v1.1 bananapi r3 snapshot
https://openwrt.org/toh/sinovoip/bananapi_bpi-r64_v1.1 bananapi r64 22.03.0
https://openwrt.org/toh/friendlyarm/nanopi_neo_plus2 NanoPi NEO Plus2 22.03.5
https://wiki.radxa.com/ Rockpi

Sytèmes embarqués

Système Téléchargement SBC Tests
Buildroot 24) https://buildroot.org/
Pilfs 25) https://intestinate.com/pilfs/
Yocto 26) https://www.upswift.io/post/yocto-for-raspberry-pi-ready-image-and-guidelines

Projets

numéro Libellé Matériel OS Description
H1 PiNAS ODROID HC4

Rockpi 4c 		Debian Buster Déploiement d'un NAS OpenMediaVault (OMV5) et JELLYFIN
H2 PINAZ Rockpi 4c Debian Buster Déploiement d'un NAS OpenMediaVault (OMV5) ZFS
H3 PiPAD RPI4 + PiPAD LineageOS Assemblage d'une tablette
H4 PiTOP PiTOP Desktop en client léger
H5 PiKUB Archlinux Cluster PI de test
H6 PiHPC Centos Cluster PI de production
G1 PiCAST PiZero ARchlinux Construction d'un client Jellyfin MPV shim en alternative d'un chromecast
G2 PiPHONE RPI4 + module GSM + écran TFT Téléphone portable
G3 PiODD Raspbian Lecteur ODD (OPtical Disk Drive)
G4 PiIDS PiZERO + FreeBSD Analyseur réseau
G5 PiDAC PiZERO + PIRATE HAT Baladeur MP3
G6 BPiRT Bananapi R64 + OWRT Routeur Pi
D1 PiCLUSTER Pi4 + 4 PiZZERO + clusterHat Raspbian Cluster PI composé d'un Pi4 et de 4 PiZero
1)
Raspberry Pi Zero WH connecteur GPIO déjà soudé
2)
Debian est un système d’exploitation Linux composée exclusivement de logiciels libres. Debian réunit autour d'un noyau de système d'exploitation de nombreux éléments développés indépendamment les uns des autres, pour plusieurs architectures matérielles. Ces éléments, programmes de base complétant le noyau et logiciels applicatifs, se présentent sous forme de « paquets » qui peuvent être installés en fonction des besoins.
3)
Raspbian est un système d’exploitation libre basé sur la distribution Linux Debian et optimisé pour le matériel de Raspberry Pi. Raspbian est considéré comme le système d’exploitation officiel de Raspberry Pi. Actuellement, Raspberry Pi OS est pré-installé avec le bureau PIXEL (basé sur LXDE), ce qui rend le Raspberry Pi utilisable en tant qu’ordinateur de bureau classique.
4)
Armbian est une distribution GNU/Linux basée sur une installation minimale de Debian et est compatible avec les SoC Amlogic S805, S905 et Samsung Exynos 5422, et donc avec la plupart des cartes odroid3.
5)
Le site ClusterCTRL permet de télécharger les images préconfigurées pour chacun des Pi compsant un cluster. Il y a plusieurs versions disponibles avec interface graphique de bureau et logiciel recommandé FULL, Buster avec bureau STD et Buster Lite LITE, avec ou sans NAT
6)
Open Source Media Center est une solution de media center faite pour Raspberry Pi, basée sur Debian et utilisant Kodi comme interface utilisateur, OSMC est une distribution Linux facile à installer et à utiliser. OSMC peut jouer la plupart des formats de fichier média et streamer depuis n’importe quelle source. L’interface est excellente, le système se met à jour automatiquement et la communauté est toujours présente en cas de problème
7)
Ubuntu, basé sur Debian sur Debian, la distribution fonctionne avec un cycle de développement bien plus court, et donc cela permet d’utiliser les dernières mise à jour bien plus rapidement qu’avec Debian/Raspberry Pi OS.
8)
Kali Linux peut être utilisée comme un logiciel de système d’exploitation ordinaire, mais elle est principalement utilisée pour des tests de sécurité et des tests d'intrusion étendusdes systèmes et réseaux informatiques. Pour cela, l’application contient plus de 600 outils : comme le scanner de ports libre Nmap, le Metasploit Framework (plateforme de test d’exploitation) ou le craqueur de mots de passe John the Ripper. Kali Linux est le successeur officiel de BackTrack, qui était basé sur la distribution Linux Ubuntu. Parce que Kali Linux se concentre sur la sécurité, le système d’exploitation pour Rasberry Pi reçoit régulièrement des mises à jour de sécurité et des mises à jour logicielles du dépôt ou référentiel Debian. Ceci garantit que le système soit toujours mis à jour. Par défaut, le progiciel est maintenu plutôt sous une forme minimaliste afin d’offrir la plus petite surface d’attaque possible. Toutefois, d’autres applications peuvent si nécessaire être ajoutées à tout moment.
9)
DietPi est très proche de Raspberry Pi OS Lite sauf qu'on a un assistant d’installation inclus et uniquement les paquets indispensables installés. DietPi est une distribution récente avec une image dont la taille est inférieure à 1 Go (celle de Raspberry Pi OS Lite fait 1.8 Go) et seulement la moitié des paquets de Raspberry Pi OS Lite installés par défaut.
10)
TurnKey Core est le système d'exploitation de base que toutes les solutions TurnKey GNU/Linux partagent. Il est généralement déployé de manière autonome comme point de départ pratique pour les intégrations système personnalisées. Les avantages incluent des mises à jour de sécurité quotidiennes automatiques, une sauvegarde et une restauration en un clic, un panneau de configuration Web et une surveillance du système préconfigurée avec des alertes par e-mail en option.
11)
Crux est une distribution Linux légère qui a pour vocation d’être minimaliste
12)
Arch Linux ARM utilise le programme de gestion de paquets Pacman
13)
Manjaro est basée sur Arch Linux, un système plutôt rare sur Raspberry Pi. Manjaro est disponible dans de nombreuses variantes incluant les environnements de bureau les plus connus (XFCE, GNOME, KDE, Cinnamon, LXDE, Mate, etc.). On peut aussi démarrer avec une version minimale (appelée Architect) dans laquelle on pourra ensuite installer uniquement ce qu'on veut et tout configurer.
14)
Fedora est une distribution Linux en tant qu’alternative open-source à RedHat. Fedora est disponible en tant que version stable sur Raspberry Pi (avec 3 versions : Server, Minimal et Workstation). Il est possible de faire tourner la plupart des environnements de bureau sur Fedora, et tous les logiciels les plus connus, mais il y a quelques changements, certaines commandes sont complètement différentes et on peut aussi noter des différences dans la gestion des paquets ainsi que l’emplacement des fichiers Fedora n’est pas encore compatible avec le Raspberry Pi 4 aux dernières nouvelles
15)
CentOS est basé sur la distribution Red Hat (comme Fedora), donc on retrouvera de nombreuses similitudes avec ces systèmes. Comme pour Fedora, les commandes de gestion du système sont différentes. Il existe 3 versions de CentOS au téléchargement : GNOME, KDE et Minimal
16)
Le dépôt officiel de ODROID permet de télécharger les versions d'Android jusqu'à la version 7
17)
LineageOS est un système d'exploitation open source de remplacement pour smartphones et tablettes, basé sur Android.
18)
OmniROM est basé sur l'AOSP pur et offre une expérience stock Pixel OS. Outre un nouveau numéro, Android 11 est livré avec de nombreuses fonctionnalités et optimisations. Par exemple, une nouvelle fonctionnalité appelée Bubbles permet aux utilisateurs de discuter en multitâche. On peut épingler des conversations qui apparaîtront au-dessus d'autres écrans et pages, afin de pouvoir facilement poursuivre la conversation. En outre, il existe un enregistreur d'écran intégré, des réponses intelligentes, des commandes de périphérique, des commandes multimédias et bien plus encore.
19)
Dérivé du célèbre Berkeley Software Distribution (BSD) FreeBSD est principalement utilisé dans les environnements serveur. Grâce à son API bien documenté, le système d’exploitation pour Raspberry Pi peut également être adapté de manière optimale aux besoins ou étendu avec d'autres composants logiciels.
20)
Gentoo est une distribution légère que l'on peut construire un peu comme on veut, pour installer seulement les logiciels nécessaires. La grande différence entre Gentoo et les autres distributions c’est que les paquets sont compilés localement sur l'ordinateur, mais maitenant, on peut installer les nouveaux paquets en utilisant emerge et portage. Lorsqu'on choisi un nouveau logiciel à installer, le système va télécharger le code source correspondant, l’extraire et le compiler en fonction des préférences et de l’ordinateur utilisé. C’est donc vraiment optimisé à tous les niveaux, contrairement aux systèmes basé sur Debian, ou on télécharge le même paquet générique que tout le monde
21)
RISC OS, initialement appelé Arthur, est un système d’exploitation qui a été développé par la société britannique Acorn pour l’ordinateur Archimedes basé sur ARM. RISC OS repose fortement sur la technologie du glisser-déposer (Drag and Drop). Par exemple, les fichiers ne peuvent pas être ouverts directement dans un programme, mais seulement en les faisant glisser du répertoire correspondant dans la fenêtre du programme, et cela qu'il s’agisse d’un programme de dessin ou bien d’un éditeur de texte.
22)
Slackware ARM pour Raspberry Pi est le port ARM de Slackware, qui était initialement disponible sous le nom d’ARMedslack et qui est maintenant connu sous le nom de Slackware ARM, peut également être utilisé comme système d’exploitation pour le Raspberry Pi. Les composants établis assurent une grande stabilité et sécurité à la distribution, qui est régulièrement mise à jour avec de nouveaux paquets. Le système de gestion des paquets pkgtool apporte une grande liberté à l’administrateur : par exemple, les bibliothèques et autres applications nécessaires à la fonctionnalité d'un programme ne sont pas installées automatiquement, mais nécessitent également une installation manuelle. Il y a donc de fortes chances que l'on trouve des paquets non inclus dans la distribution de Raspberry Pi dans le dépôt SlackBuilds.org. Pour l’installation du fichier image, l’équipe de SARPi recommande une carte SD d’une capacité de stockage d’au moins 16 Go.
23)
OpenWrt est une distribution GNU/Linux minimaliste pour matériel embarqué (routeurs, tablettes, téléphones…). Historiquement développée pour remplacer le firmware des routeurs basés sur une puce Broadcom, OpenWrt fournit un firmware compatible avec un nombre beaucoup plus important d'architectures.
24)
Buildroot est un ensemble de Makefiles et de correctifs qui simplifie et automatise le processus de création d'un environnement Linux complet et amorçable pour un système embarqué, tout en utilisant la compilation croisée pour permettre la création de plusieurs plates-formes cibles sur un seul système de développement basé sur Linux. Buildroot peut créer automatiquement la chaîne d'outils de compilation croisée requise, créer un système de fichiers racine, compiler une image du noyau Linux et générer un chargeur de démarrage pour le système embarqué ciblé, ou il peut effectuer n'importe quelle combinaison indépendante de ces étapes. Par exemple, une chaîne d'outils de compilation croisée déjà installée peut être utilisée indépendamment, tandis que Buildroot ne crée que le système de fichiers racine.
25)
Pilfs propose un ensemble de scripte pour aider à créer une distribution GNU/Linux complète pour le Pi. Tout est basé sur le projet original Linux From Scratch avec des ajustements supplémentaires et des recettes de construction pour le Pi. Tout est compilé nativement sur le Pi lui-même, aucune compilation croisée n'est effectuée.
26)
Yocto est un projet open source collaboratif de la Linux Foundation dont l'objectif est de produire des outils et des processus permettant la création de distributions Linux pour les logiciels embarqués et IoT qui sont indépendantes de l'architecture sous-jacente du matériel embarqué. L'objectif du projet est d'améliorer le processus de développement logiciel pour les distributions Linux embarquées. Yocto fournit des outils, des métadonnées et des processus interopérables qui permettent le développement rapide et reproductible de systèmes embarqués basés sur Linux dans lesquels chaque aspect du processus de développement peut être personnalisé.