L’état de l’écosystème de l’interface SBC, est-il temps de concevoir une norme ?

Nous n'avons que l'embarras du choix en ce qui concerne les ordinateurs monocarte, qu'ils soient basés sur un microcontrôleur ou sur un SoC plus performant capable d'exécuter un système d'exploitation tel que GNU/Linux. Ils peuvent être obtenus auprès de marques bien établies telles que Arduino, Adafruit ou Raspberry Pi, ou auprès d'un Far West de modules d'Extrême-Orient moins chers portant une pléthore d'architectures différentes.

Chacun a son favori parmi eux, et cela s'accompagne d'un écosystème de systèmes d'exploitation et d'environnements de développement de logiciels. Il y a un autre aspect de ces conseils qui a évolué ; certains d'entre eux sont devenus de facto des normes de connecteurs d'interface pour les périphériques matériels. Ces normes ont-elles un sens ? Parlons-en.

Dans la plupart des cas, une norme d’interface est le résultat d’un effort spécifique visant à la créer. Prenons par exemple le port USB-C : au lieu de simplement se produire parce qu'un fabricant a décidé d'installer un port de données réversible à haut débit doté de capacités d'alimentation sur une machine, il s'agit du résultat de nombreuses années d'expérience et de travail de la part d'un consortium industriel. .

Parfois cependant, une norme d’interface apparaît par hasard. La prise pour accessoires de voiture est, à tous points de vue, un système de connecteur d'alimentation assez horrible, né il y a des décennies comme réceptacle pour un allume-cigare électrique. Parce qu'il n'existait aucun autre moyen pratique d'accéder à une alimentation 12 V dans une voiture, celle-ci est devenue la source d'alimentation des quelques accessoires électroniques embarqués disponibles et a depuis évolué pour devenir la prise de courant automobile standard. Bizarrement, de nombreuses prises pour accessoires de voiture ne conviennent plus à leur usage initial, n'étant plus conçues pour résister à la chaleur d'un élément d'allume-cigare.

Nous arrivons donc aux connecteurs des ordinateurs monocarte. Presque tous disposent d'un connecteur d'extension, qui sert à rassembler autant d'interfaces disponibles que possible en un seul endroit. Certains sont bien conçus et d'autres moins, mais aucun d'entre eux n'est conçu de la même manière que la prise USB pour être indépendant d'un matériel spécifique et en gardant à l'esprit la commodité de l'application souhaitée. Au lieu de cela, ils sont laissés au concepteur de la carte, qui ne s'attend pas à ce que le dispositif devienne une norme largement adoptée et ne réfléchisse donc pas à la manière dont sa création pourrait être utilisée.

Si on nous demandait de nommer quelques cartes dont les interfaces sont devenues des standards de facto involontaires, celles avec lesquelles nous nous retrouverions ne surprendraient pas la plupart d'entre vous. L'Arduino d'origine, le Raspberry PI, l'Adafruit Feather et peut-être le Raspberry Pi Pico, peut-être le BeagleBone, et celui que nous voyons de plus en plus, le BBC micro:bit. Cela vaut la peine de les examiner individuellement pendant une minute pour déterminer ce que nous aimons chez eux et ce que nous n'aimons pas.

Le grand-père de tous doit être l’Arduino. On ne sait pas si c'est la première planche à nous donner l'idée des boucliers, mais c'est certainement celle qui les a popularisés. Avant l'Arduino, il était plus courant qu'une carte soit dotée d'une zone de prototypage ainsi que d'un connecteur avec les lignes d'E/S auxquelles une carte fille aurait pu être connectée. L'Arduino a donné naissance à l'idée d'une famille de cartes d'extension. au sein d’un écosystème défini.

Nous aimons le brochage d'extension Arduino pour son organisation des différents types d'interface les uns à côté des autres et dans l'ordre numérique et nous aimons son utilisation d'en-têtes de broches 0,1″ peu coûteux, mais la taille de la chose et la nécessité de deux jeux d'en-têtes donc éloignés les uns des autres semble nettement encombrant et démodé. Ne nous lancez pas sur le décalage de ligne impair. Pourtant, il faudra probablement beaucoup de temps avant que nous soyons libérés du bouclier Arduino classique car il y en a tellement encore disponibles, mais serait-ce un choix raisonnable pour un nouveau design ici en 2022 ? Nous ne le pensons pas.

L'en-tête Raspberry Pi à 40 broches et le facteur de forme HAT semblent être devenus un standard de facto pour les cartes plus puissantes, généralement celles qui exécutent Linux. C'est un clin d'œil au succès de la petite carte de Cambridge, mais malgré toutes les bonnes choses que le Pi nous a apportées, nous dirions que le connecteur d'extension n'en fait pas partie. C'est une victime de la genèse du Pi en 2012, issue d'une toute petite organisation produisant ce qu'elle pensait être une série relativement petite d'une carte qui était à l'époque à peine sortie du statut de prototype.