ESP32-S31 من Espressif يشغّل Linux ويقترب من Raspberry Pi

تبدو شريحة ESP32-S31 الجديدة من Espressif أقرب إلى حاسوب أحادي اللوحة يعمل بـ Linux منها إلى متحكم دقيق: إيثرنت بسرعة جيغابت، ومتحكم USB، ومقبسان لبطاقات SD، ومدخل كاميرا، ومتحكم شاشة LCD متوازٍ. وقد نشرت XDA Developers تحليلًا لما تستطيعه الشريحة فعليًا.

واجهات أقرب إلى حاسوب أحادي اللوحة

الشبكات هي العنوان الأبرز: وحدة MAC لإيثرنت بسرعة 1000 Mbps مع موصل RJ45 وPHY يستخدم واجهة RGMII في الشريحة، وهي ما يجعل الجيغابت ممكنًا. أما ESP32-P4 الأقدم فلديه MAC بسرعة 100 Mbps فقط. وفي جانب USB يأتي متحكم High-Speed OTG بمقبس Type-A كامل الحجم.

وإلى جانبها متحكم SDIO بمقبسين، وواجهة كاميرا DVP، ومتحكم LCD متوازٍ يدعم حتى 24 بت من RGB، ومتحكمان I2S بمزامنة صوت Bluetooth عتادية ومتحكم CAN FD. وتغطي الراديوات Wi-Fi 6 بتردد 2.4 GHz وBluetooth 5.4 و802.15.4 لـ Thread وZigbee.

وحدة MMU حقيقية وLinux يُقلع

يضم المعالج نواتي RISC-V ب32 بت بتردد يصل إلى 320 MHz، لكل منهما وحدة حساب عشري، وإحداهما مسار SIMD بعرض 128 بت، إضافة إلى نواة منخفضة الطاقة بتردد 40 MHz. والتغيير الأكبر هو وحدة إدارة الذاكرة: فقد استخدمت Espressif هذا المصطلح سابقًا لوصف كتلة تربط flash وPSRAM بفضاء العناوين فقط، أما S31 فيطبّق جداول صفحات Sv32 ثنائية المستوى وأنماط صلاحيات Machine وSupervisor وUser.

يتيح ذلك لنواة نظام عادية أن تعمل في نمط supervisor فيما تبقى البرامج الثابتة في نمط machine. وأصدرت Espressif في أغسطس حزمة Linux BSP مبنية على Buildroot وU-Boot، وتقول إنها "لا تُنصح بعد للاستخدام الإنتاجي". وقد تقدّم المجتمع أكثر: منفذ يشغّل Linux 6.18 مع تعريفات لمعظم العتاد، وآخر مبني على Linux 7.1 يعرض طرفية على لوحة LCD بدقة 800x480.

الذاكرة هي السقف

الذاكرة هي الحد الفاصل: 512 KB من SRAM في الشريحة، ونسختان بذاكرة PSRAM داخلية بسعة 16 أو 32 MB، والحد الأقصى 64 MB، مع غياب متحكم DRAM تمامًا — ويمتلك Milk-V Duo S ذاكرة 512 MB. وتشغّل هذه البنيات النواة من flash لتوفير PSRAM، ومع غياب GPU وNPU يصبح سطح المكتب الكامل غير ممكن.

مرحلة مبكرة واسم مُربك

اسم "S31" مربك لأنه يوحي بمراجعة من S3 لا علاقة له بها تقريبًا. وكتب Jeroen Domburg، مدير التسويق التقني في Espressif، في تعليق على Hackaday: "We actually never intended the CPU architecture to be part of the name."

ESP32-S31 ليس حاسوبًا أحادي اللوحة، وLinux عليه أقرب إلى لعبة في الوقت الحالي. لكنه أول ESP32 تقترب طرفياته وعرض النطاق ونموذج صلاحيات معالجه من حاسوب أحادي اللوحة حديث — وهو ما يكفي لطرفية Linux، لا لسطح مكتب.