這是計算刀片，我正在四節點集群中測試驅動它:
幾個月來，他一直在 Jetbrains 的機架上測試其中的 40 個，它們即將在 Kickstarter 上上線。
但為什麼用這些刀片構建一個集群?如果您連 Raspberry Pi 的 Compute Module 4 都買不到，它們又有什麼用呢?任何替代計算模塊是否有效?我將在這篇博文中解答所有這些問題。
或者，如果您更喜歡視覺學習，請觀看我在 Compute Blade 上的視頻:
計算刀片概述
去年我發布了一個關於早期 alpha 版的視頻。從那時起，伊万幾乎重新設計了所有東西。它看起來很漂亮！刀片有一個 M.2 插槽，通過前面的 1 Gbps PoE 端口供電。 Dev 模型具有 TPM 模塊、USB 和 HDMI 端口以及用於 WiFi 和藍牙的物理開關等額外功能。
在前面的以太網端口上方有一組 LED、一個按鈕和幾個新像素.我稍後會介紹這些內容。
在另一端有一個風扇接頭連接器。有一個基本的風扇板，可以固定一個 40 毫米的風扇，或者……如果你像我一樣幸運，你有一個獨一無二的“過度設計版”風扇控制器（如下圖所示）。它上面有另一個 Raspberry Pi——在這種情況下是微型 RP2040 微控制器——它可以測量氣流溫度並相應地調整風扇速度。它上面還有更多新像素。
就讓空氣流過 Pi 而言，是的……這絕對是矯枉過正。
這兩個風扇模塊滑入定制 1U 刀片機箱的背面，計算刀片滑入前面。
您可能還觀察到光滑的紅色散熱器。它們工作得很棒，但看看下面——它們可能是機器的噩夢。我不確定散熱器是否會投入批量生產，但它們工作正常並且看起來很棒。在對所有 16 個 CPU 內核施加壓力十分鐘後，樹莓派的溫度保持在 42°C 以下。
即使沒有散熱器，這些刀片也能提供充足的電力和冷卻以實現穩定的超頻。 Ivan 幾個月來一直在他工作的實驗室中運行和測試其中的 40 個，沒有停機時間（儘管 一個 Pi 被淹死了，沒有來起死回生).
TPM 和 Dev 版本都帶有集成的 Infineon TPM 2.0 模塊。 TPM 代表 Trusted Platform Module，它可用於安全的嵌入式計算——尤其是配對使用 Zymbit，我稍後會談到。該芯片存儲加密密鑰和安全密碼，因此有人無法竊取刀片並獲取您的數據。
Ivan 更進一步，將芯片置於計算模塊下方以提高安全性。即使有人可以物理訪問刀片，他們也無法在不拔下計算模塊的情況下侵入 TPM。這會關閉芯片的電源並（理想情況下）鎖定所有數據。
安全計算比這更複雜，Raspberry Pi 並不完美，但計算模塊確實提供了一些改進用於可信啟動和 TPM，我將在未來的視頻/博客文章中詳細介紹。
繼續將 Raspberry Pi 企業級轉變的主題，這些刀片還有兩個功能正好適合其他機架設備:
前面的拉片是鉸鍊式的，因此可以按下前面的按鈕。 LED 指示 SSD 活動、電源和 Pi 活動，此外還有前置和頂部安裝的 neopixels，您可以對其進行編程以執行任何您想要的操作。如果需要，您還可以關閉軟件中的所有 LED。
此演示 Python 腳本使用不同顏色顯示 CPU 溫度，並允許使用 LED 來定位刀片。如果你在某個地方的機架中有一堆這樣的東西，找到一個特定的刀片可能會很棘手。因此，您可以觸發 neopixel，然後當您找到合適的 Blade 時，按下按鈕將其關閉。
為什麼選擇 Compute Blade?
因此，該板的功能遠不止您所看到的， 但為什麼?你會用這些東西做什麼?
Ivan 最初的動機是讓一堆 ARM 計算機在 Jetbrains 上運行以進行持續集成測試。他們為開發人員構建了大量軟件，他們需要在 Mac、PC 上測試它們，是的，甚至是 Raspberry Pis！
他在 2U 中運行四十個刀片。即:
160 個 ARM 內核 320 GB RAM（最多） 320 TB 閃存
…在 2U 機架空間中。
這實際上對某些人很有用。比如你想要一個相對低功耗的 ARM 集群來進行測試或研究。考慮到它們每個只消耗幾瓦，您可以在 2U 中擁有 160 個 200 瓦以下的 ARM 內核，以及 40 個 NVMe 驅動器！
運行多台小型機器而不是幾台大型機器的另一個優勢是資源隔離。如果您託管許多小型應用程序，將它們隔離在自己的硬件上會更安全。許多現代安全問題是由於人們在一個系統上運行越來越多的服務，共享相同的內存和 CPU。
對我來說，這些刀片讓學習變得更容易。我測試了 Kubernetes 和 Drupal 等開源項目。尤其是 K3s，在 Pi 集群上運行良好，我有一個完整的開源 pi-cluster setup 我已經多年來一直在努力。它具有內置監控功能，因此您可以實時查看集群的運行狀況，並且內置了示例 Drupal 和數據庫部署。
我還測試了像 Ceph 這樣的集群軟件，我也有在那個 pi-cluster 項目中，所以去 GitHub 上檢查一下，即使你只有普通的舊 Pis。
用物理計算機來做這些事情更有趣，就在我旁邊的桌子上.
當然，我可以在 PC 上運行一些虛擬機，但這並不能給我裸機控制和物理網絡。如果您正在運行某些工作負載（如 Web 服務），那麼每瓦性能一點也不差。我的集群在 100% 負載下運行四個 NVMe 驅動器時耗電量不到 30 瓦，它靜靜地坐在我的辦公桌上。
但在集群中運行一堆樹莓派已經是老新聞了。 很多人都在運行 Pi 集群。刀片，但是?它使 Pi 集群更上一層樓。 Ivan 發送了一些他一直在測試的其他配件。
這是一個ZYMKEY 4，這是一個附加的硬件安全模塊，插入刀片上的部分 GPIO 接頭。
ZYMKEY 具有加密存儲、篡改傳感器和內置的實時時鐘，它可以將插入一個完全安全的計算節點。
Ivan 還使用 Zymbit 的 HSM4 安全模塊製作了一個定制板。使用它，他製作了這個演示，如果你拔出刀片，它可以通過自動銷毀等方式對此做出反應敏感數據。
其他刀片服務器
不過，世界其他地區並沒有停滯不前。 Pine64 也推出了他們自己的刀片。我還沒有時間對其進行全面測試，但我確實將 SOQuartz 和 Compute Module 4 都放在了它上面以查看它的性能。
集成的 PoE 電路具有有時會發出一點聲音，而且我為 SOQuartz 下載的所有圖像都無法讓我使用 HDMI 或 NVMe，所以我換成了 Compute Module 4。我的 eMMC 版本運行良好，具有 HDMI、網絡和 NVMe 全部當前的。但是Lite CM4不行，一開機就跑彩屏。
所以Pine64的Blade好像可以用，但肯定是準系統，好像沒有完全支持然而。如果 Compute Blade 給你一片 Pi，那麼 SOQuartz blade 感覺有點……半生不熟。
其他 CM4 兼容模塊
我知道現在很難找到 Raspberry Pi。我知道了。只要看看 rpilocator.com，它就相當慘淡。
但是您現在可以購買其他四個計算模塊克隆版。他們都說它們與 Compute Module 4 引腳兼容。
我要測試其中的三個。我實際上也訂購了 BPI CM4，但它仍然卡在中國和我家之間的某個地方。
但我確實有這些其他克隆:BigTreeTech 的 CB1、Pine64 的 SOQuartz 和 Radxa 的 CM3。儘管 CB1 不支持 PCI Express，但它們都是直接替代品，因此我沒有在此板上對其進行測試。查看我 10 月份的直播，在那裡我測試了 CB1 並更多地談論了 Pi 短缺。
但是 SOQuartz 確實有 PCI Express，所以我測試了它。一年多以前，我實際上製作了一個關於它和 CM3 的完整視頻！那時候，連啟動電路板都很難！從那以後情況有改善嗎?
嗯……有一點。很多 Raspberry Pi 克隆產品都採用“將硬件扔到牆上，看看能粘住什麼”的方法。
但如果規格表就是一切，Raspberry Pi 將只是計算歷史上的一個小註腳。最大的區別在於支持，而 Raspberry Pi 無疑擁有這一點，尤其是在他們的 Raspberry Pi OS 上。去年，甚至 Orange Pi 也開始使用他們自己的自定義操作系統參與這場比賽。
如果我轉到 Pine64 的 SOQuartz 下載頁面，那真是一團糟。列出了六種不同的操作系統，該頁面不推薦任何操作系統。事實上，它在頁面上說前三個圖像甚至不起作用！
我知道 Pine64 是基於社區的，但除了開發人員之外的任何人進入 Pine64 生態系統並期望成為生產力是一個艱難的旅程。
也就是說，在閱讀這篇博文，看起來我可能對 Armbian 有最好的體驗。所以我查看了 Armbian 的網站，令我驚訝的是，SOQuartz 甚至沒有列出。所以我繼續搜索，發現出於某種原因，推薦的 Armbian 下載託管在一個甚至與 Pine64 或 Armbian 都沒有關係的論壇 (www.t95plus.com) 上。
它甚至不明顯 該圖像是如何構建的！感覺很粗略，但我還是下載了圖像。而且…它不會下載。它達到 250 MB，然後卡住了。我嘗試了幾次，但無法正常工作。
所以我換檔並測試了 Plebian Linux 而不是。
Plebian 的目標是讓普通 Linux 在沒有任何 hacky RockChip 補丁的情況下運行。這次下載成功了，而且它真的啟動了，這在這一點上是一個驚喜。但它還不支持 HDMI 或 WiFi。即使我可以使用 lspci 看到我的 NVMe 驅動器，但操作系統似乎無法使用它。
所以有點亂，但至少我可以說 SOQuartz 確實在Compute Blade，這只是軟件支持的問題。
Radxa CM3 仍然給我刷操作系統帶來麻煩，所以我還不能測試它。也許我只是運氣不好，但絕對不是 CM4 克隆的所有彩虹和蝴蝶。
如果您仍然想使用它，請購買 Compute Blade 的 Dev 版本。 microSD 和 HDMI 訪問對於調試非常重要。
因此對於生產用途，我不推薦克隆。它們速度較慢，而且不像 Pi 那樣開箱即用。儘管這樣說讓我很痛苦，但請堅持使用 Compute Module 4s。 Raspberry Pi 表示到 2023 年股票應該會有所改善-希望這是真的。
我問 Ivan 是否有任何方法可以讓一批 CM4 在 Kickstarter 上出售給早期支持者，但他說即使是批量訂單也需要幾個月的時間。
如何購買計算刀片（或 20 個）
無論如何，Compute Blade 是在集群中運行 Pis 的好方法——事實上，它是我目前最喜歡的。將這些東西滑入並看著它們在架子上運行是令人滿意的。 Ivan 也在研究金屬 1U 機架式外殼，但我不知道它要花多少錢。
如果您只是在修補一些 Raspberry Pis，價格有點高。但是，如果您對密集的 ARM 計算節點有特定需求，或者您只是想要市場上最酷的 Pi 板，那麼 Compute Blade 值得一看。
觀看這些刀片的設計很有趣 這是第一個概念驗證版本，一直到生產，看著 Ivan 調整這個板的每個部分，直到它成為它的樣子今天。
它將在本週在 Kickstarter 上推出，具有三種型號:
基本版售價 60 美元，TPM 版售價 69 美元，開發版售價 90 美元
…雖然那些價格還不是最終的 100%。有關所有詳細信息，請參閱Compute Blade Kickstarter，或瀏覽 Compute Blade 網站了解更多信息，包括構建日誌！
By Henry Taylor
我是後端開發人員。 你們中有些人可能在開發者大會上見過我。 最近我一直在做一個開源項目。