Modularitas adalah topik yang menyenangkan bagi kami. Ada sesuatu yang memuaskan tentang melihat sistem yang kompleks dipecah menjadi beberapa bagian dan bagian-bagian ini dapat diganti. Lagi pula, kami sering ingin beberapa bagian perangkat kami ditukar – untuk tujuan perbaikan atau peningkatan, dan seringkali, menjelajahi eBay untuk mencari suku cadang laptop, melengkapi Thinkpad Anda dengan kombinasi suku cadang yang paling cocok untuk Anda, adalah hal yang menyenangkan. Karena selalu terpesona oleh modularitas, saya percaya bahwa peretas berhak mengetahui apa yang terjadi di bagian depan modul CPU selama dekade terakhir.

Thumbnail Youtube menunjukkan Thinpad di latar belakang dengan "Bukan Sampah" tertulis di atas keyboardnya, dan satu lagi keyboard dilapiskan ke gambar dengan "sampah" tertulis pada yang itu.
Thumbnail video “tukar keyboard Thinkpad Anda” ini menangkap sentimen berkemampuan modularitas yang dapat dikaitkan dengan banyak orang.

Kami sudah terbiasa menukar komponen di PC desktop, mengingat modularitasnya yang tak tertandingi, dan ini adalah berita besar ketika seseorang mencoba membagi konsep yang belum monolitik seperti telepon atau laptop menjadi modul. Terkadang, CPU itu sendiri dimasukkan ke dalam modul. Dari ide megah Project Ara, hingga Intel’s Compute Card, hingga motherboard standar laptop Framework, perusahaan telah mencoba memanfaatkan standarisasi modul CPU yang dapat diberikan kepada mereka.

Ada beberapa standar modular yang digerakkan oleh penghobi dan ramah penghobi juga – jenis yang sudah dapat Anda gunakan untuk memperdebatkan CPU dan RAM yang menuntut tata letak yang kuat dan meletakkannya di papan sederhana yang dirancang sendiri. Saya ingin memberi tahu Anda tentang beberapa konsep CPU modular yang terkenal – ide, kompleksitas, kendala, dan cerita mereka. Saat Anda mengerjakan satu proyek ambisius Anda – Anda tahu, proyek tersebut, – kemungkinan besar Anda akan mendapat banyak manfaat dari standar seperti itu. Atau, mungkin, Anda akan merasa perlu merancang standar berikutnya untuk digunakan orang lain – lagi pula, kita semua tahu bahwa standar tidak pernah terlalu sedikit!

Bagaimana Modularitas Masih Hidup?

Kami menyukai kemampuan untuk diperbaiki dan ditingkatkan. Sayangnya, banyak perusahaan produsen gadget yang menghadap konsumen tidak cenderung menghargai ini sebanyak kami – Anda akan melihat aspek modularitas yang sebelumnya ada di mana-mana, seperti CPU yang dapat ditukar atau bahkan RAM pada laptop, menjadi kurang lazim seiring waktu. Sederhananya, meminta kami membeli perangkat baru lebih menguntungkan daripada membiarkan kami meningkatkan dan memperbaiki perangkat lama kami. Namun, ada alasan mengapa modularitas tetap hidup – dalam beberapa hal penting, lebih mudah untuk merancang produk modular. Misalnya, Anda tidak perlu menata papan Anda sendiri dengan interkoneksi CPU dan RAM berkecepatan tinggi, melainkan dapat berfokus pada bagian yang harus sesuai dengan IO pilihan Anda – desain yang sangat menyederhanakan.

Motherboard PC/104 dengan papan ekspansi di atas meja.Sebuah demonstrasi yang tepat dari keuntungan komputasi modular yang layak secara komersial, standar PC/104 telah menjadi pokok komputasi industri, sebagian besar karena mudah untuk mendapatkan motherboard pengganti jika motherboard lama Anda gagal. Lagi pula, pelanggan industri bersedia membayar mahal untuk beberapa tingkat modularitas, karena itu berarti mereka dapat memperbaiki peralatan dengan cepat, tanpa kehilangan uang dalam jumlah besar karena lini produksi mereka macet. Dan, ketika peralatan Anda dapat menggunakan peningkatan karena persyaratan sistem meningkat seperti biasanya, hampir tidak pernah ada kekurangan papan PC/104 dengan peningkatan daya pemrosesan.

Pelanggan tidak memiliki banyak pengaruh untuk membuat modularitas dalam produk konsumen selalu ada. Masuk akal dari mana kita berdiri saat ini, tetapi menyedihkan, dan tidak harus seperti ini. Ini juga tidak membantu ketika kami memiliki perusahaan seperti Google dan Intel yang memulai proyek modular yang menarik dengan tujuan mereka sendiri, kemudian mengacaukan berbagai aspek penting, dan akhirnya mengesampingkan semuanya. Di satu sisi, produk ceroboh sedemikian rupa adalah MO yang terkenal dari perusahaan besar – di sisi lain, itu membuat frustrasi untuk mendapatkan harapan kita, kemudian diwakili oleh kegagalan upaya rendah. Jika Anda tidak menyadari betapa buruknya hal itu, inilah contohnya.

Cara Perusahaan Untuk Melakukannya Salah

Intel adalah perusahaan raksasa yang memproduksi CPU, chipset, dan segala macam hal yang hanya dapat diimpikan oleh seorang penghobi untuk suatu hari nanti. Mereka memiliki banyak sekali sumber daya dan basis pelanggan untuk mengembangkan solusi modular, dan mereka telah mencoba untuk mendapatkan ide tertanam modular mereka sendiri, yang dapat diakses oleh penghobi, setiap beberapa tahun dengan ide baru. Ide-ide ini sejauh ini telah gagal, sebagian besar, karena keputusan Intel sendiri yang berubah-ubah – seperti yang dapat dibuktikan oleh banyak dari kita yang akrab dengan lini produk Intel Edison dan Galileo.

Dock NexDock untuk kartu Intel Compute di atas meja berlapis kain putih di CEX.  NexDock terlihat seperti laptop tipis, dan memiliki slot di sebelah kiri dengan Intel Compute Card yang mencuat.
Slot di sebelah kiri adalah tempat Anda memasukkan Intel Compute Card – jika ada.

Misalnya, pada tahun 2017, Intel telah meluncurkan konsep Compute Card – sebuah kartu dengan CPU, RAM, dan penyimpanan yang dapat Anda masukkan ke dalam saku dan dicolokkan ke apa pun. Dua tahun kemudian, mereka mengesampingkan konsep tersebut. Secara khusus, posting blog yang sopan dari NexDock, sebuah perusahaan yang mencoba mengembangkan dok Compute Card pada saat itu, menjelaskan betapa kasarnya perilaku Intel. Sangat lucu untuk membaca tentang “persyaratan enkripsi dan otentikasi Intel Compute Cards yang terlalu rumit”, dan sama sekali tidak mengejutkan untuk membaca tentang dukungan yang tidak memadai dari Intel.

Meskipun Intel memuji upaya NexDock sebagai pencapaian, itu tidak cukup untuk menjamin kolaborasi dan transparansi yang tepat, dan NexDock akhirnya menghabiskan banyak uang dan waktu untuk sesuatu yang tidak pernah dianggap serius oleh Intel. Upaya terbaru Intel mengembangkan modul CPU+RAM disebut Intel Compute Element. Yang ini jelas bukan untuk Anda: ini untuk membangun NUC khusus dan sistem lain dengan perangkat keras yang disesuaikan dengan kebutuhan, tercermin dari label harga modul. Ini terlihat bagus dengan cara “bagaimana jika”, tetapi sekarang, kami telah belajar untuk tidak berharap banyak.

Dengan Sumber Daya Yang Cukup, Kita Bisa Sampai Di Sana Sendiri

Intel mempresentasikan konsep Compute Card mereka pada tahun 2017. Pada tahun 2016, sebuah proyek yang sangat mirip tetapi open-source dan ramah-hobi mulai terbentuk. Proyek EOMA68 mengundang kami untuk berkontribusi pada masa depan di mana kartu CPU ada – di mana Anda dapat memiliki CPU, RAM, dan penyimpanan pada kartu daya rendah kecil yang dapat dicolokkan ke perumahan berbentuk laptop, konsol game, seperti NUC kecil kotak desktop, atau bahkan mandiri yang dapat digunakan dengan monitor HDMI dan hub USB bertenaga. Jika Anda pergi ke suatu tempat, Anda dapat secara fisik mengeluarkan sistem dari enklosur desktop dan mencolokkannya ke rumah laptop, dan memasangnya kembali saat Anda kembali. Banyak tujuan yang sama dan faktor bentuk yang sama seperti Kartu Hitung Intel, tetapi tidak ada dukungan perusahaan, itu adalah tujuan yang berani untuk ditetapkan, bahkan jika Anda ingin mendapatkan CPU A20 alih-alih sistem x86.

Kartu CPU EOMA68 seperti PCMCIA, di sebelah penutup desktop berukuran NUC yang dipotong laser dan cangkang laptop.Dirancang oleh seorang insinyur ambisius yang ingin menyelesaikan sesuatu, tujuan proyek EOMA68 adalah untuk tidak pernah berkompromi pada kompatibilitas sambil menjaga agar kartu dapat diakses untuk desain dan produksi skala kecil – memastikan bahwa setelah kartu komputasi pertama menjadi usang, membangun kompatibel ke belakang yang akan tetap realistis. Dalam langkah yang cerdas, konektor dan rumah PCMCIA digunakan untuk koneksi IO – murah dan masih tersedia secara luas. Kehati-hatian diambil untuk merancang pinout yang dapat kompatibel dengan beberapa generasi CPU yang berbeda ke depan, yang bertujuan untuk peningkatan kemampuan tanpa kehilangan fitur – dan drive crowdfunding mencapai tujuannya seolah-olah dengan mudah, menunjukkan bahwa orang-orang percaya pada apa yang dimaksud dengan proyek ini.

Namun, mendapatkan sekumpulan kartu EOMA68 terbukti menjadi perjuangan. Manufaktur adalah perjuangan yang berat, dengan masalah seperti konektor kehabisan stok satu demi satu dan penggantian menyebabkan masalah hasil rendah. Waktu adalah nyonya yang kejam dan hanya menumpuk masalah tambahan di atas setiap penundaan, dan pembaruan terakhir proyek telah meyakinkan tetapi belum membuahkan hasil. Namun, ini adalah perjalanan yang seharusnya dilakukan oleh salah satu dari kita – bahkan belum pernah dirilis, proyek kecil ini mencapai hal-hal yang tidak dapat dilakukan Intel. Selain itu, penulis telah menyimpan database penelitian yang kaya, dan proses pengembangan telah dibahas secara terbuka di milis – sumber daya yang tak ternilai bagi siapa pun yang mencari komputasi modular.

Faktor Bentuk CM4 Tidak Lagi Hanya Milik Mereka

Anda tidak diragukan lagi akrab dengan Modul Komputasi Raspberry Pi, tetapi mungkin, tidak dengan semua alternatif yang kompatibel dengan pin. Ketika Pi 4 keluar, salah satu pertanyaannya adalah – bagaimana tampilan Modul Komputasi berikutnya, mengingat antarmuka PCIe yang baru ditambahkan? Kebanyakan mengharapkan generasi baru dari modul SODIMM-mountable, dan apa yang kami dapatkan jauh dari itu. Setelah keluhan tentang konektor tanpa pin penyelarasan nada rendah mereda, janji PCIe terlalu banyak untuk diteruskan, dan peretas telah keluar dengan beragam papan operator dan peretasan berbasis Modul Komputasi. Ada hampir terlalu banyak untuk dibahas, tapi kami pasti mencoba!

Tentu saja, tidak ada yang eksklusif tentang kombinasi pinout+konektor+jejak dari SoM (System-On-Module) semacam itu, dan segudang papan pembawa yang disebutkan di atas menggoda desainer mana pun yang cukup bijaksana untuk menghindari menciptakan ekosistem yang sama sekali baru. Akibatnya, Anda memiliki beberapa papan dengan yang berbeda – Pine64 SOQuartz, Banana Pi BPI-CM4 dan Radxa CM3, untuk beberapa nama. Masing-masing memiliki beberapa keunggulan dibandingkan CM4 – favorit pribadi saya adalah DisplayPort yang kompatibel dengan eDP pada SOQuartz dan port SATA pada CM3, tetapi ada lebih dari itu. Para penggemar juga mendapatkan kereta papan yang kompatibel dengan CM4 dengan proyek-proyek seperti papan FPGA ULX4M, dan bahkan ada juga yang kompatibel dengan RISC-V CM4 dari Antmicro.

Modul ini tidak persis seperti kartu komputer yang dapat Anda tukar antara tablet dan PC meja Anda setiap hari, tetapi modul ini memberikan kemampuan upgrade yang tidak terduga dan menyenangkan jika Anda memiliki perangkat yang mengharapkan alas tiang CM4. Pada saat kekurangan modul CM4, ini juga merupakan anugerah. Terlebih lagi, pemain seperti TuringPi dan MNT Reform telah membuat adaptor untuk ekosistem mereka sendiri.

Reformasi Laptop, Ekosistem Modul CPU Hadir Gratis

Jika Anda mengikuti proyek seperti Novena, Anda akan tahu bahwa prosesor seri i.MX NXP adalah salah satu CPU ARM paling ramah-keterbukaan yang tersedia. Enam tahun setelah Novena, laptop MNT Reform dengan bijak memilih CPU i.MX8. Namun, mereka tidak ingin mengembangkan alas tiang multi-lapisan yang kompleks, dan memilih SoM yang dihosting DDR-formfactor i.MX8M dari Boundary Devices – membuat mainboard Reform menjadi lebih murah dan lebih sederhana untuk dirancang. Bagian unik tentang SoM Perangkat Batas – ini adalah modul i.MX8M paling terbuka di luar sana, cocok untuk laptop yang berusaha seterbuka mungkin.

Untuk mengulangi, tidak ada yang eksklusif tentang kombinasi pinout + konektor + tapak – dan modul faktor bentuk DDR hanyalah sebuah PCB dengan satu set bantalan berlapis emas di tepinya. Anda dapat melihat ke mana arahnya, bukan? Tim MNT Reform mengembangkan beberapa SoM dan adaptor khusus, yang kompatibel dengan konektivitas tingkat permukaan modul i.MX8. Sampai saat ini, ada adaptor untuk Pi CM4, akibatnya kompatibel dengan tiga papan CPU yang disebutkan di atas, papan NXP LS1028A dengan inti CPU setengah lebih banyak tetapi RAM dua kali lebih banyak, dan bahkan papan hosting FPGA Xilinx Kintex-7 dengan pembicaraan tentang CPU RISC-V yang disintesis perangkat lunak ala Prekursor.

Terlebih lagi – MNT baru-baru ini mengumumkan pengembangan Pocket Reform, perangkat pendamping berbentuk laptop 7 inci. Tidak melewatkan kesempatan yang luar biasa, Reformasi Saku MNT menggunakan faktor bentuk modul yang tepat ini sebagai saudara kandungnya yang lebih besar. Sekarang, jajaran MNT menjadi ekosistem dengan kartu CPU yang dapat ditukar – kami tidak mengharapkan ini terjadi, tetapi ini adalah kejutan menyenangkan yang tidak kami dapatkan setiap hari. Jika Anda sedang mengerjakan cyberdeck yang belum ada tandingannya, Anda juga harus mempertimbangkan untuk memasang soket DDR pada PCB dan memanfaatkan semua yang ditawarkan ekosistem MNT.

Lebih Banyak Yang Akan Datang, Sudah Banyak

Dengan setiap proyek berani membuat standar – atau lebih baik lagi mematuhi yang sudah ada – komputasi modular menjadi semakin nyata dalam proyek peretas. Standar modul CPU CM4 dan MNT khususnya dapat diakses dan ramah peretas. Jika Anda ingin mengembangkan perangkat wearable yang sangat berfitur khusus, atau motherboard laptop swap untuk Thinkpad lama Anda, tidak ada waktu yang lebih baik untuk memulai daripada saat ini. Sama seperti perangkat I2C yang perlahan-lahan menyatu pada konektor JST-SH, mungkin segera, kami akan membangun komputer yang kuat dan ramping menjadi apa pun yang kami inginkan, sesuai keinginan, dan laci suku cadang kami akan mendapatkan laci baru bernama “modul CPU”.

Gambar judul: “Sisi belakang CPU Intel Celeron LGA775” oleh Uwe Hermann

By AKDSEO