Turing Pi 2: Cluster Daya Rendah

Kami tidak biasa merekomendasikan proyek Kickstarter di sini di Hackaday, tetapi ketika perangkat keras prototipe muncul di meja kami, kami hanya bisa bermain dengannya dan menuliskannya untuk pembaca. Dan di situlah kami menemukan Turing Pi 2. Anda mungkin akrab dengan Turing Pi asli, papan pembawa yang menjalankan tujuh papan Hitung Raspberry Pi sekaligus. Itu mendukung Compute versi 1 dan 3, tetapi desain baru jelas diperlukan untuk Compute Module 4. Tidak puas hanya dengan mendukung CM4, para pengembang di Turing Machines telah merancang papan pembawa 4-slot berdasarkan pinout NVIDIA Jetson . Seluruh lini perangkat Jetson didukung, dan adaptor sederhana membuat CM4 berfungsi. Bahkan ada modul baru yang direncanakan di sekitar RK3588, yang seharusnya cukup mengesankan.

Salah satu keputusan desain TP2 adalah menggunakan faktor bentuk mini-ITX dan koneksi daya ATX 24-pin, yang memberi kami opsi untuk memasang TP2 dalam casing komputer kecil. Bahkan ada kasing khusus yang dapat dipasang di rak yang sedang direncanakan oleh orang-orang di My Electronics. Jadi jika Anda ingin 4 atau 8 Raspberry Pis di rak mount, ini untuk Anda.

Banding — Dan Risikonya

“Tunggu, tunggu”, saya mendengar Anda berkata, “Ada banyak cara untuk memasang Raspberry Pis!” Tentu. Opsi faktor bentuk berguna, tetapi keajaiban sebenarnya adalah sisa papan. Catu daya yang dikontrol secara individual untuk keempat papan dari satu catu daya ATX menghasilkan solusi yang sangat bersih. Perlu me-reboot Pi yang digantung dari jarak jauh? Ada Baseboard Management Controller (BMC) yang akan melakukan kontrol daya penuh melalui jaringan. Itulah fitur pembunuh yang sebenarnya: BMC akan menjalankan firmware Open Source, dan akan menjalankan beberapa fungsi yang sangat pintar. Ingin UART memecahkan masalah boot? Ini tersedia dari keempat node di BMC. Perlu mendorong gambar baru ke CM4? BMC akan menyertakan fungsi flashing gambar. Di dalam papan terdapat sakelar jaringan Gigabit yang menghubungkan Pis, BMC, dan dua port Ethernet eksternal, semuanya mendukung VLAN.

Di sisi lain, belum banyak keajaiban BMC yang diterapkan di unit review. Ini adalah janji terbesar proyek dan tempat yang bisa salah. Menyusun firmware yang stabil dengan semua lonceng dan peluit dalam tiga bulan sebelum tanggal pengiriman yang dijadwalkan mungkin sedikit optimis. Saya mengharapkan firmware yang berfungsi, dengan pembaruan untuk menyempurnakan pengalaman di bulan-bulan setelah peluncuran.

Lalu ada IO yang diperluas. Papan ini dilengkapi dengan sepasang port Mini PCIe, 4 port USB3, dan sepasang port SATA. Ini bekerja melalui jalur PCIe yang diekspos oleh berbagai modul komputasi. Node 1 dan 2 terhubung ke port mini PCIe, node 3 ke SATA, dan node 4 ke port USB3. Selain itu, port USB2 yang dapat dialihkan dapat ditetapkan secara dinamis ke salah satu node yang ada. Oh, dan ada output HDMI dari node 1, jadi lebih banyak opsi, seperti menjalankan Pi CM4 8GB sebagai mesin desktop. Opsi terakhir yang ditambahkan ke Kickstarter memasang empat port NVMe ke bagian bawah papan, satu per slot, meskipun tidak setiap modul komputasi memiliki jalur PCIe untuk mendukungnya.

Sekarang perlu diingat bahwa saya sedang menguji unit pra-produksi (lebih lanjut tentang itu nanti), dan tidak semua hal di atas benar-benar berfungsi. Cukup banyak perubahan yang dijadwalkan untuk papan produksi vs unit saya, dan firmware BMC di papan ini benar-benar minimal. Ada juga masalah rantai pasokan yang terus kami bahas di sini di Hackaday, tetapi TP2 memiliki keuntungan karena dirancang selama kekurangan, jadi harus dapat menghindari penggunaan suku cadang yang sulit didapat.

Kasus Penggunaan

Sekarang mari kita bicara tentang apa yang *tidak* lakukan ini. Ini mungkin tampak jelas, tetapi Turing Pi 2 tidak memberi Anda satu mesin ARM dengan 16+ inti pemrosesan. Tidak ada cukup keajaiban untuk membuat perangkat bertindak seperti komputer multi-prosesor terpadu. Saya tidak yakin ada cukup keajaiban di mana pun untuk benar-benar melakukannya. Namun, yang Anda dapatkan adalah empat mesin yang mudah dikelola yang sempurna untuk menjalankan layanan ringan atau image Docker.

Mencari platform untuk mempelajari Docker dan Kubernetes? Atau tempat untuk meng-host Gitlab, Nextcloud, dan server file? Mungkin Anda ingin memainkan Nginx sebagai proxy front-end, dan beberapa perangkat menjalankan layanan di belakangnya? Sifat Homelab-in-a-box dari TP2 menjadikannya pilihan yang berguna untuk semua hal di atas. Dan meskipun Anda tidak dapat melakukan semua hal di atas secara wajar pada satu Raspberry Pi, sekelompok 4 yang dapat diprogram melakukan pekerjaan dengan cukup baik. Dukungan VLAN berarti Anda dapat menambahkan NIC virtual ke node Anda, dan membuat jaringan internal. Dengan dua port Ethernet fisik, Anda bahkan dapat menggunakan TP2 sebagai router utama Anda, di atas segalanya yang dapat dilakukannya.

Pengujian Dunia Nyata

Jadi bagaimana keadaan proyek yang sebenarnya? Saya memiliki papan pra-produksi yang saat ini mem-boot Raspberry Pi CM4, modul Pine64 SOQuartz, NVIDIA Jetson Nano, dan Jetson TX2 NX. Jetson Xavier NX memiliki kekhasan yang membutuhkan modifikasi papan kecil, tetapi berjalan seperti seorang juara setelah selesai. Ada kutil normal pada papan pra-produksi, seperti sakelar celup ekstra di semua tempat, dan beberapa keanehan, seperti Ethernet hanya muncul pada 100M untuk beberapa perangkat. Ini adalah masalah yang diketahui, dan contoh bagus mengapa Anda melakukan uji coba papan rev 0. Produk akhir harus memiliki semua kekusutan.

Saya telah memantau penarikan daya, dan yang paling berhasil saya tarik adalah daya hanya 30 watt. Ini menunjukkan kasus penggunaan dunia nyata, cluster komputasi off-grid. Port mini-PCIe harus memungkinkan modem LTE (Atau Anda dapat menggunakan Starlink jika Anda * jauh * dari jaringan). Tambahkan beberapa kamera dan instal gambar buruh pelabuhan Zoneminder, dan Anda memiliki solusi pemantauan video berdaya rendah. Tambahkan dongle RTL-SDR, dan perangkat lunak rtl_433 yang mendengarkan stasiun cuaca bertenaga surya, dan Anda juga dapat melacak cuaca di lokasi terpencil Anda. Hanya untuk bersenang-senang, saya menjalankan gambar buruh pelabuhan Janus di salah satu Raspberry Pi CM4 di TP2 saya. Janus adalah server WebRTC yang telah kami integrasikan ke Zoneminder, dan saya dapat melakukan streaming langsung 12 kamera keamanan pada 1080p, hanya menggunakan sekitar 25% dari daya prosesor yang tersedia, atau memuat 1 pada Pi empat inti. Ini adalah bukti betapa ringannya Janus, tetapi juga merupakan contoh bagus dari sesuatu yang berguna yang dapat Anda lakukan dengan TP2.

Apa berikutnya

Kickstarter sudah berakhir, dengan lebih dari dua juta dolar terkumpul, tetapi jangan khawatir, karena Anda akan segera dapat membeli Turing Pi 2. Pemesanan akan ditangani melalui situs web Turing Pi itu sendiri, nantikan detailnya. Akan ada beberapa bulan sampai revisi akhir papan selesai dan dikirim, semoga dengan beberapa firmware pembunuh dan semuanya bekerja persis seperti yang diiklankan. Lalu akhirnya ada papan komputasi RK1 yang memikat, dengan ram hingga 32 GB dan delapan inti kebaikan Arm dari RK3588. Itu sedikit lebih jauh, dan mungkin kampanye Kickstarter kedua. Saya bertanya tentang dukungan arus utama untuk RK1, dan diberi tahu bahwa ini adalah tujuan utama, tetapi mereka tidak yakin tentang waktunya. Ada sedikit kegembiraan di sekitar chip khusus ini, jadi nantikan komunitas yang bekerja sama untuk mendapatkan semua bit yang dibutuhkan untuk dukungan arus utama.

Mungkin ada konsekuensi tak terduga dari Turing Pi 2 dan RK1 menggunakan konektor SO-DIMM NVIDIA Jetson. Bayangkan sebuah perangkat genggam yang dibuat di Antmicro open source Jetson Baseboard, yang bekerja dengan beberapa modul komputasi. Saya menyebutkan SOQuartz Pine64: Itu bukan papan yang didukung secara resmi di TP2, tetapi karena Pine64 membangunnya dengan spesifikasi CM4, ia langsung masuk ke kartu adaptor dan bekerja seperti jagoan. Ada kemungkinan menarik bahwa satu atau dua antarmuka modul komputasi ini akan mendapatkan massa kritis yang cukup, sehingga banyak digunakan di perangkat. Dan jika ada yang bertanya-tanya, menggunakan adaptor TP2 CM4 tidak secara ajaib memungkinkan booting CM4 di papan operator Jetson Nano. Ya, kami memeriksa.

Jadi, apakah Turing Pi 2 cocok untuk Anda? Mungkin. Jika Anda tidak keberatan menyulap beberapa komputer papan tunggal, dan kabel yang berantakan diperlukan, maka mungkin tidak. Tetapi jika kemampuan untuk memasukkan empat SBC dalam satu casing mini-ITX, dengan BMC yang membuat hidup lebih mudah terdengar seperti menghirup udara segar, maka cobalah. Tes sebenarnya adalah ketika produk jadi dikirimkan, dan dalam bentuk apa dukungan itu. Saya sangat optimis bahwa itu tidak akan terlalu terlambat, dan itu akan memiliki firmware OSS yang berfungsi. Saya tidak sabar untuk mendapatkan produk akhir. Sekarang jika Anda permisi, saya pikir saya perlu menyiapkan sistem otomatis untuk membangun gambar buruh pelabuhan aarch64.