Raspberry Pi: Um computador de $35 que cabe na sua mão

O Raspberry Pi, ou simplesmente Raspberry, teve seu projeto iniciado em meados de 2006 por desenvolvedores que queriam trazer de volta o espírito pioneiro na computação - existente na década de 1980, quando os primeiros computadores pessoais foram frutos de projetos de garagem, tal como o Apple I, criado em 1976 por Steve Wozniak.

O objetivo inicial do projeto Raspberry Pi era criar um computador pequeno, baseado em microcontrolador e que o boot oferecesse ao usuário um prompt para um interpretador da linguagem Python. O projeto acabou tomando grandes proporções e seus desenvolvedores viram que existiria a necessidade de utilizar diversos drivers de dispositivos externos, assim como o uso de uma interface de rede no projeto - fato que demandaria um enorme esforço caso fosse feito no modelo original. Com isso, foi decidido mudar a abordagem para um sistema operacional aberto, escolhendo-se então o Linux. Esta mudança ofereceu maior flexibilidade na escolha das linguagens de programação e programas a serem utilizadas no sistema.

Raspberry Pi B+

A partir daí, o uso de um System on a Chip (SoC) foi adotado ao invés de um microcontrolador, pois com a demanda crescente de chips com a arquitetura ARM para smartphones, tal solução seria mais eficiente e mais integrável ao SO no hardware final.

O primeiro protótipo criado do Raspberry Pi era do tamanho de um pendrive e possuía somente uma saída de vídeo HDMI, um leitor de cartões microSD e uma porta USB. Porém, como o objetivo do projeto era fornecer um hardware que pudesse ser utilizado por desenvolvedores, o seu tamanho foi aumentado para próximo ao de um cartão de crédito para que outras portas, como a GPIO e Ethernet pudessem ser anexadas na placa.

O processador escolhido foi um ARM11, fabricado pela Broadcom, o ARM1176JZF-S que conta com 700MHz e é bastante utilizado por desenvolvedores por todo o mundo, sendo fácil portar os sistemas para ele.

Em agosto de 2011, foram criadas 50 placas com o novo tamanho, essas foram chamadas de Raspberry Pi Alpha Boards. Muitos testes foram feitos por desenvolvedores os quais puderam pôr à prova várias características desejadas no hardware como, por exemplo: o desempenho da GPU onboard Videocore IV que possibilitou a exibição de vídeos em Full HD (1080p) e jogos em 3D, tal como, o Quake 3. Ao final deste mesmo ano, uma versão Beta da placa foi criada contendo algumas modificações em seu layout como, por exemplo, a substituição do conector Power Jack comumente utilizado em equipamentos eletrônicos, por um micro-usb fêmea, geralmente encontrado em celulares, tornando-o assim mais portátil e fácil de alimentar. Em janeiro de 2012, placas foram dispostas para venda ao público através de leilões online no site ebay.com. O sucesso foi enorme e rapidamente diversas placas foram vendidas.

Atualmente, vários fornecedores espalhados pelo mundo fornecem o Raspberry Pi pelo preço de $25 (versão A) e $35 (versão B/B+), ambos sem impostos. Cada uma dessas versões possuem diversas características de hardware em comum. Todas as versões possuem o mesmo System-on-Chip (SoC) Broadcom BCM2835, elemento que integra o processador, memória e unidade de processamento gráfico em um único chip. A escolha de tal SoC pôde tornar o Raspberry Pi o que ele é hoje: barato, econômico (energia) e com excelente performance gráfica, comparada até com celulares modernos como, por exemplo, o iPhone 4 da Apple.

O Broadcom BCM2835 possui uma memória SDRAM de 256/512MB fisicamente empilhada no topo do processador de mídia Broadcom (tecnologia package-on-package), um processador ARM11, com arquitetura ARMv6, com clock de 700Mhz. Por fim, sua GPU (Graphics Processing Unit) é uma Broadcom VideoCore IV, fornecendo tecnologias como OpenGL ES 1.1 e 2.0, aceleração de hardware OpenVG 1.1, Open EGL, OpenMax e um decodificador 1080p30 H.264 otimizado para o chip, o que possibilita reproduzir vídeos em FullHD com uma excelente qualidade.

O modelo A é uma versão mais barata do B (10 dólares a menos) e possui menos componentes em seu design. O modelo A possui somente uma interface USB, diferentemente da versão B que possui duas e do modelo B+ que possui 4, fato esse que possibilita o uso de um teclado e um mouse USB. Caso o usuário queira fazer o uso de mais de um dispositivo USB na versão A ele deverá utilizar um Hub USB (dispositivo USB que permite que outros dispositivos USB possam ser conectados em uma única porta USB) que, dependendo do consumo de energia do dispositivo, deverá ter alimentação externa. Neste caso, o Hub possui um transformador que fornece energia ao barramento, não consumindo assim a energia proveniente do Raspberry Pi. A energia consumida pelos dispositivos é um fator crucial quando estamos lidando com o Raspberry Pi. Existem vários problemas relatados que são provenientes de um fornecimento de energia inadequado como, por exemplo, falhas de rede e de dispositivos USB como mouses e teclados, assim como erros de leitura no cartão SD durante a inicialização do sistema operacional.

A placa possui uma entrada micro-USB que consome 5V, sendo a amperagem necessária diferente para cada modelo da placa: 500~700mA para o modelo A, 700~1200mA para o modelo B e 1200~2000mA para o B+. Além de uma porta USB extra e diferente consumo de energia, o modelo B possui uma interface Ethernet que é usada para conectar o Raspberry Pi à uma rede local sem necessidade da utilização de um adaptador USB-Ethernet, única solução disponível no modelo A. Uma característica desejável que atualmente não é encontrada em nenhum dos modelos é o de fornecimento de energia via ethernet, POE (Power over Ethernet). Tal característica seria muito útil quando a utilização do Raspberry Pi for prejudicada por não ter nenhuma fonte de energia próxima.

Atualmente, existem 42 distribuições que são compatíveis com o Raspberry Pi, dentre elas, somente 6 são distribuídas oficialmente pela Raspberry Foundation: Raspbian, Pidora, Arch Linux, Risc OS, OpenElec e RaspBMC. O Raspbian é um sistema operacional baseado no Debian, distribuição Linux criada em 1993 bastante popular no cenário open-source global. Já o Arch Linux para a arquitetura ARM tem como principal proposta prover simplicidade e controle total ao usuário final, fornecendo uma estrutura básica leve que permite moldar o sistema de acordo com a necessidade de seu utilizador.

Outro sistema que se destaca dentre os demais é o RaspBMC, distribuição baseada no Raspbian que roda o  XBMC (X Box Media Center) que é um media center capaz de substituir vários sistemas de SmartTVs atuais, fornecendo ao usuário uma gama enorme de plugins e programas para facilitar a sua vida.

O Raspberry Pi realizou o sonho dos seus criadores, a cada dia mais e mais pessoas estão utilizando para criar protótipos e programar com um baixo custo associado. Além disso, usuários normais também estão utilizando para fins de media center ou como um computador de bolso. Ou seja, o projeto foi acolhido pela comunidade e é um enorme sucesso entre todos que o usam. 

Nós usamos o raspberry pi no HackerSpace Natal, venha a um dos encontros e se divirta com um desses!