Revisión de Compute Blade: Raspberry Pi en un rack de servidor

Hardware sólido en un gran factor de forma que claramente ha sido diseñado con un caso de uso específico en mente.

Factor de Forma Pequeña

ranura para SSD

PoE

USB-C

Enfriamiento Pasivo

GPIO limitado

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Cuando piensas en Raspberry Pi, probablemente te imaginas una computadora de placa única que usas para proyectos interesantes. Pero muchas personas usan Raspberry Pis en clústeres de cómputo. Entonces, ¿por qué no poder poner algunos servidores con tecnología Pi en un centro de datos? El mejor factor de forma para la informática del centro de datos es un servidor blade, un chasis compacto que se puede colocar fácilmente junto a otros servidores blade en un rack. Compute Blade cumple ese propósito de manera excelente, siempre que pueda encontrar un módulo de cómputo Raspberry Pi para instalarlo.

He estado pendiente del proyecto Compute Blade de Ivan Kuleshov desde junio de 2021 porque me intrigaba. Claro que he usado muchas placas portadoras del módulo de cómputo 4 diferentes. Desde la placa oficial, la placa portadora Dual Gigabit Ethernet de Seeed, hasta la placa Maker de Cytron. Todos tienen su propio nicho que cumplir, pero Compute Blade de Kuleshov todavía me interesó a pesar de un período de gestación de dos años.

El Kickstarter terminó hace mucho tiempo, después de haber recaudado más de $ 1 millón, y las unidades pronto llegarán a los ansiosos patrocinadores. Tuve la suerte de poner manos a la obra con una versión candidata que se parece mucho al producto final. Para Kickstarter, el DEV Compute Blade de $ 110 es singularmente la mejor versión de la gama y contiene muchas funciones centradas en el servidor en un factor de forma delgado. Esta revisión se basa en la versión candidata y podría cambiar cuando llegue a las tiendas.

Desde el principio, esta no es una mera placa portadora de IO. Compute Blade está diseñado para uso montado en bastidor, con PoE que proporciona la alimentación y la red para un clúster de alta densidad de placas Raspberry Pi CM4. El diseño de hoja larga y esbelta se presta maravillosamente a esto, y el posicionamiento inteligente de los componentes significa que tenemos una placa repleta de características.

Debajo de un elegante disipador de calor anodizado rojo (sujeto con cuatro tornillos Torx 8) tenemos un conector para un módulo de cómputo 4 de Raspberry Pi. Este conector se puede usar con cualquier variante del módulo de cómputo 4. Nuestra máquina de prueba fue una CM4 con 4GB 32GB de eMMC y Wi-Fi incorporado. Seguimos la excelente documentación para flashear el sistema operativo Raspberry Pi usando una herramienta especial para montar la unidad eMMC.

Esta herramienta, rpiboot, es un medio oficial de Raspberry Pi para montar el almacenamiento flash eMMC como una unidad USB. Se ha utilizado con Compute Module desde sus inicios (recuerdo que aprendí a usarlo con el primer Compute Module) y con Raspberry Pi Imager, puedo actualizar el sistema operativo en poco tiempo.

Si planea usar un Compute Module Lite, entonces la ranura para tarjeta micro SD integrada se puede usar para iniciar el sistema operativo. No se puede acceder al puerto USB A integrado en el arranque, pero eso no es culpa de Compute Blade. Este problema se encuentra en los pies del propio módulo de cómputo. No es nada que un cambio de configuración rápido no pueda resolver, y después de un reinicio rápido tengo un puerto USB A 2.0 que funciona.

Agregar una unidad NVMe, de 2230 a 22110 es fácil gracias a un área dedicada cerca de la "parte trasera" de la hoja. Con Compute Blade apagado, solo necesitaba quitar un tornillo, colocar una prueba de manejo y luego asegurarlo en su lugar. Desde la terminal de Linux pude preparar la unidad para su uso, incluida la configuración de la unidad para que se monte en el arranque. Si necesita conectar su Compute Blade a una pantalla, el puerto HDMI integrado se encuentra entre el disipador de calor de aluminio anodizado rojo y un puerto Gigabit Ethernet en la parte "frontal" del Blade.

Este puerto Ethernet también proporciona PoE (alimentación a través de Ethernet) y con mi Netgear GS308P, un conmutador compatible con PoE, pude alimentar y conectarme a mi red doméstica, todo desde un solo cable. No se necesitó configuración adicional, simplemente enchufar y usar. Los más entusiastas habrán notado un interruptor DIP entre HDMI y Ethernet. Estos interruptores controlan la protección contra escritura, Wi-Fi y Bluetooth. Alternar estos interruptores habilita/deshabilita estas funciones, proporcionando un nivel de seguridad.

No puede haber pasado por alto que los módulos de cómputo de Raspberry Pi son prácticamente imposibles de obtener en este momento, así que ¿se puede usar Compute Blade con tableros clonados? La respuesta corta es sí, pero el mejor soporte proviene del módulo de cómputo 4 de Raspberry Pi. No pude probar esto personalmente; mi única alternativa CM4 es un módulo de cómputo Rock 3, que no es eléctricamente compatible con el pinout CM4.

El YouTuber Jeff Geerling ha probado un puñado de placas compatibles con CM4 con Compute Blade y parece que Pine64 SOQuartz con Plebian Linux tiene el mejor soporte, pero incluso eso es extremadamente deficiente en comparación con Raspberry Pi. Por ahora, es mejor quedarse con el CM4, en caso de que encuentre uno en stock.

Si bien no es la "razón de ser" de Compute Blade, hay un GPIO que podemos usar. Justo debajo de la ranura NVMe SSD hay un encabezado de 2 x 5 que se divide en algunos pines seleccionados, específicamente para usar con un módulo RTC opcional. Afortunadamente, estos pines también incluyen I2C, lo que significa que pude probar una serie de dispositivos habilitados para I2C usando interfaces Stemma QT.

Elegí probar la interfaz I2C usando CircuitPython, una instalación fácil gracias a Adafruit. Conectar un sensor de temperatura/humedad y calidad del aire BME688 fue pan comido y en unos minutos tuve datos transmitiéndose a través de la pantalla. Moviéndome hacia el "frente" del Blade, vi un botón pulsador con un elegante mecanismo de presión impreso en 3D. Este botón está conectado al GPIO y es totalmente accesible a través de su lenguaje de programación favorito. Realicé una prueba usando Python y puedo informar que funciona perfectamente. Ahora solo tengo que averiguar qué hacer cuando presiono el botón.

Justo debajo del botón tiene que estar el WS2812s (NeoPixel) más pequeño que he visto. Estos dos píxeles son totalmente direccionables y accesibles a través de muchos lenguajes de programación. Elegí ejecutar mi (in)famosa secuencia de luces disco y pasó la prueba disco. Hay dos interfaces UART en la placa. Probé la interfaz "frontal" con un adaptador CH341A USB a serie (TTL) e I2C. Unos pocos ajustes de configuración y tuve un indicador de serie ejecutándose con muy poco esfuerzo.

Compute Blade no es una placa de soporte de módulo de cómputo típica, sino que su propósito es ser parte de un clúster. Un clúster alimentado por Compute Module 4 proporcionaría potencia informática de alta densidad, y el factor de forma de Compute Blade significa que podemos construir un clúster de alta densidad. Las aplicaciones típicas son la informática perimetral, el aprendizaje automático, la IA y los centros de datos ultrapequeños. Colocar los Blades en un rack de servidores con PoE proporcionará una instalación limpia y sencilla.

Puede construir un servidor basado en Raspberry Pi usando un Raspberry Pi 4, el Argon EON ejemplifica esto perfectamente. Pero si necesita potencia informática basada en Raspberry Pi de alta densidad, entonces no hay nada que pueda superar el factor de forma de Compute Blade. Seguro que perdemos la mayoría de las interfaces GPIO, CSI y DSI, pero Compute Blade está diseñado para usarse en racks de servidores, por lo que podemos permitirnos perder estas características en nombre del diseño.

El Compute Blade es un equipo bien pensado. No es para todos, pero para aquellos que aprecian sus características, es el pináculo del diseño basado en funciones. Todo lo que necesitamos para proyectos dirigidos por centros de datos está contenido en Compute Blade.

Les Pounder es editor asociado en Tom's Hardware. Es un tecnólogo creativo y durante siete años ha creado proyectos para educar e inspirar mentes tanto jóvenes como mayores. Ha trabajado con la Fundación Raspberry Pi para escribir e impartir su programa de formación de profesores "Picademy".

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