Un enginyer construeix un ordinador funcional amb Linux usant només tres xips de 8 pins

  • Un enginyer ha creat un mini PC que corre Linux usant únicament tres xips de 8 pins.
  • El disseny inclou un processador ARM Cortex-M0+, 8 MB de RAM i un xip USB PL2303GL.
  • Utilitza un emulador MIPS per executar una versió funcional del sistema operatiu Debian.
  • És un experiment que demostra el potencial del nucli de Linux en maquinari extremadament limitat.

Mini PC Linux amb tres xips

En un món dominat per dispositius cada cop més potents, amb targetes gràfiques dedicades, processadors multicore i sistemes operatius que exigeixen cada cop més recursos, iniciatives com la que ha desenvolupat l'enginyer Dimity Grinberg semblen anar a contracorrent, però també obren noves vies d'exploració. I és que ha aconseguit dissenyar un ordinador funcional capaç d'executar Linux usant tan sols tres components electrònics bàsics.

Aquest singular ordinador cap al palmell d'una mà i, encara que no està pensat per reemplaçar els equips tradicionals, ofereix una prova palpable de fins on es pot arribar en termes de optimització i eficiència de maquinari. L'aposta per reduir al màxim els elements físics sense prescindir de la funcionalitat posa de manifest el potencial de Linux en contextos on l'espai i els recursos són extremadament limitats. Per explorar més sobre sistemes d'aquest tipus, consulta la nostra guia sobre el programari LinuxCNC.

Un disseny minimalista en una placa diminuta

El projecte, que el mateix Grinberg ha batejat com a “8pinLinux”, es basa en una Placa de Circuit Imprès (PCB) dissenyada per integrar només tres xips amb encapsulat SOIC de 8 pins cadascun. Aquests xips no són especialment potents, però cadascun compleix una funció fonamental dins del sistema.

En primer lloc, el processador utilitzat és un model STM32G0 amb arquitectura ARM Cortex-M0+, una opció més que modesta però suficient per a les finalitats del projecte. A ell se suma una memòria PSRAM de 8 MB, també en encapsulat de 8 pins, que actua com la RAM del sistema. Tancant el trio de xips hi ha un controlador USB PL2303GL, que proporciona connectivitat i alimentació regulada de 3.3V amb una sortida de 100mA. Per als que busquen un rendiment específic en dispositius similars, és interessant revisar el millor programari CAM per a Linux.

A més, la placa integra una ranura per a targetes microSD, utilitzada com a sistema d'emmagatzematge extern. Aquest petit detall és crucial, ja que permet albergar el sistema operatiu i alguns fitxers temporals, si bé les limitacions de velocitat i capacitat continuen presents.

Ús d'emulació per superar les restriccions del maquinari

Per poder executar Linux en un maquinari tan limitat, Grinberg va emprar tècniques de emulació d'arquitectura MIPS. Això us permet utilitzar el nucli de Linux, adaptant-lo a un entorn per al qual no estava previst originalment. El sistema operatiu triat ha estat Debian, que si bé arrenca i funciona, ho fa amb una lentitud notable degut a les capacitats limitades de la configuració.

Un dels reptes tècnics més grans va ser aconseguir que els diferents elements compartissin el mateix bus de dades sense interferències. Per això, es va implementar una solució de filtratge que permet separar senyals SPI de diferent freqüència, de manera que tant la targeta SD com la connexió USB poguessin operar simultàniament sense conflictes. Si us interessa l'emulació i l'ús de maquinari limitat, us recomanem llegir sobre Pine64, un mini ordinador lliure.

Tot el disseny ha estat optimitzat al mil·límetre. Tot i que no s'han revelat les dimensions exactes de la placa, s'estima que podria tenir una mida inferior a les 3 cm x 3 cm, és a dir, una fracció mínima en comparació amb una Raspberry Pi estàndard, que ronda els 8.5 cm x 5.6 cm.

Una demostració tècnica, no un producte comercial

Aquest miniordinador no aspira a ser un substitut real dels sistemes actuals, ni tan sols dels mini PC més modestos disponibles al mercat. Es tracta més aviat de un exercici tècnic i conceptual, amb l'objectiu de mostrar què tan lluny pot arribar l'eficiència si s'esprem al màxim el maquinari disponible.

La iniciativa recorda en certa manera altres projectes educatius i experimentals, com l'ús de microcontroladors per emular entorns bàsics de xarxa, videojocs retro o sistemes de control industrial. Aquí, el valor està en la demostració que el nucli de Linux es pot adaptar fins i tot a plataformes amb capacitats extremadament limitades. Per als qui estan interessats en el desenvolupament de programari en aquests entorns, és útil explorar Arduino IDE a Raspberry Pi.

Aquest tipus d'avenços també poden tenir implicacions pràctiques en entorns on la mida, el consum energètic i el cost són factors crítics. Pensem, per exemple, en projectes d'Internet de les Coses (IoT), on tindre una base funcional de Linux amb tan poc maquinari podria ser interessant per a tasques molt concretes.

Tot i que actualment és més adequat com a prova de concepte, no es descarta que en un futur aquestes idees s'apliquin a plataformes industrials, educatives o de recerca, obrint la porta a desenvolupaments més accessibles, sostenibles i eficients.

El resultat és una combinació entre programari flexible i maquinari reduït al mínim, una idea que desafia les concepcions tradicionals sobre allò que es necessita per córrer un sistema operatiu complet i útil.

Es podria dir que aquesta classe de projectes actua com a camp de proves per a noves generacions de dissenyadors i desenvolupadors de maquinari i programari. Si s'aconsegueix executar un sistema tan complex sobre una configuració tan limitada, s'obren moltes possibilitats per a entorns remots, sistemes encastats i dispositius d'un sol ús amb funcions específiques. Un enfocament que es pot relacionar també amb el projecte de Noodle Pi, un curiós projecte d'ordinador de mà.

L'experiment “8pinLinux”, malgrat no ser especialment potent ni ràpid, aconsegueix deixar clar que hi ha marge per repensar com es dissenya i es distribueix la tecnologia, valorant no només el rendiment, sinó també la eficiència, accessibilitat i sostenibilitat tecnològica.

Encara reforça la imatge de Linux com un sistema operatiu extremadament mal·leable, que es pot adaptar a gairebé qualsevol context, des de superordinadors fins a projectes experimentals de butxaca.

Quirky Xerus
Article relacionat:
Quirky Xerus, el nou sistema operatiu Linux amb aspecte de Windows per Raspberry Pi