Chủ đề này không mới. Đã từ 2014, tôi test Pi gốc, cố gắng biến thành media system. Kết thúc, giữa nhiều hào hứng và mò mẫm kỹ lưỡng, nó thành một nỗ lực home Linux điển hình - siêu thú vị, độc đáo, vui, nhưng chưa bao giờ tốt như nó nên. Cạnh chuyên nghiệp và độ hoàn thiện chưa có.
Năm 2020, tôi muốn hồi sinh nỗ lực với Raspberry Pi 4 hoàn toàn mới. Mục tiêu: lắp ráp một hệ thống giá rẻ, thanh lịch, dễ nhìn, đủ khả năng cho computing hàng ngày nhẹ nhàng. Danh sách: Web, mail, phim, streaming, hầu như mọi thứ trừ render nặng và game. Hãy xem có làm được không.
Nguyên liệu cho chiếc mini desktop
Tôi quyết định các thành phần phần cứng sau cho dự án:
- Raspberry Pi 4 Model B - Trên giấy, Pi 4 là "con quái" ngon. Quad-core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit, 1.5 GHz, 4GB LPDDR4-2400 SDRAM, dual-band 2.4/5GHz 802.11ac Wireless, Bluetooth 5.0, Gigabit Ethernet, 2 USB 2.0, 2 USB 3.0, 40-pin GPIO, 2 micro HDMI hỗ trợ 4K 60Hz, jack âm thanh, và hơn thế. Giá: 65 USD.
- Flirc case (Silver) - Đẹp, sang trọng. Giá: 25 USD.
- Adapter nguồn chính hãng 5.1V 3A USB-C cho Pi 4. Giá: 12 USD.
- Cáp HDMI 50cm - Ban đầu mua 25cm nhưng quá ngắn cho bố trí không gian. Cáp full-size, có thể tái dụng, nên cũng phải mua adapter micro HDMI. Giá: 18 USD.
Thẻ nhớ microSDXC 64GB Samsung EVO Plus UHS-I U3- Thật sự, cái tôi mua bị giả, phải trả. Không vấn đề, được hoàn tiền đầy đủ. Giá: 16 USD.- Thẻ nhớ microSDXC 64GB Sandisk Ultra U1. Giá: 22 USD.
- Bàn phím và chuột không dây combo VicTsing - Bàn phím full-size đẹp, feedback tuyệt vời. Chuột có dongle chứa trong nắp pin, pin không kèm (3 AAA). Thật tiếc, nó layout ISO chứ không phải ANSI, nhưng tôi định dùng như En (US). Giá: 28 USD.
- Màn hình BenQ GW2280 22-Inch 1080p - Giống các item tái dụng (cáp, bàn phím, chuột), thành phần này không strictly Pi, nhưng tôi cần để setup mini PC. Tôi cân nhắc giữa Dell và BenQ, vì tôi rất thích chất lượng màn hình Dell, nhưng chọn BenQ vì: a) rẻ hơn 12 USD b) có 2 cổng HDMI thay vì 1 c) chân đế thiết kế "wicked", hoàn hảo cho Pi và Flirc case, như tôi sẽ demo. Giá: 104 USD.
Tổng chi phí thành phần: 274 USD.
Dựa trên vị trí bạn trên Trái Đất, gói này sẽ tốn 250-300 USD. Để so sánh, khi mua Lenovo G50 năm 2015, giá ~450 USD. Không dễ so sánh, nhưng ý tưởng tương tự - tôi mua G50 như thiết bị test el-cheapo - vẫn chạy mạnh. Nó làm tốt việc, có 8GB RAM, khay DVD + HDD 1TB, delta tương ứng với khoảng cách giá giữa máy hoàn chỉnh (laptop) và máy Pi-based sắp lắp ráp. Bây giờ, 64GB flash không đủ cho computing hàng ngày, nên tôi định dùng ổ WD Essential dư, khả năng cao 640GB + network shares.
Tóm lại, giống 2014 khi xây home media server, Internet thích tung số. Nói có thể có home PC ~50 USD nghe hấp dẫn, nhưng cũng misleading. Tôi không thấy cách có đủ peripheral cho làm việc - ít nhất chuột, bàn phím, màn hình, chưa nói cáp và lưu trữ - dưới 200 USD. Bạn tìm được laptop flash-based bán với giá này, và chúng có thể cung cấp hiệu năng và chất lượng hiển thị sơ bộ.
Gợi ý: Có PINEBOOK Pro, giá khoảng một nửa, nên... có thể explore tương lai. Nhưng đó là câu chuyện khác. Quay lại "nướng" Pi ta nào...
Lúc này, tôi cũng muốn chỉ ra vài chi tiết khác:
- Tôi muốn mua Pi 4 8GB, nhưng sold out. Khắp nơi!
- Tôi muốn mua case Argon ONE, trông "dope", nhưng cũng sold out.
- Tôi muốn màn hình nhỏ hơn - kiểu laptop - nhưng màn hình nhỏ thường đắt hơn.
Chúng ta có thành phần. Hãy lắp ráp!
Mini desktop, sẵn sàng
Đây nó, đẹp và thanh lịch. Tốt nhất, như bạn thấy, chân đế màn hình chính xác bằng chiều rộng case Raspberry Pi! Không phải trùng hợp, và đó là lý do tôi chọn BenQ, vì giờ tôi đặt Pi đó unobtrusive nhất. Tốt hơn, tôi có thể xếp thêm case, Pi khác bên cạnh hộp Flirc. Hoặc thậm chí gắn vào sau màn hình, giống setup smart TV. Bạn phải trân trọng những gì tôi làm.
Chiều rộng khớp hoàn hảo - trông cực kỳ stylish. Bạn khó nói là có một chiếc máy tính ở đó.
Và bây giờ chúng ta chỉ cần chọn hệ điều hành!
Cuộc săn Tux Tháng Mười
Điều này khó hơn tôi nghĩ nhiều... Kiến trúc SoC 64-bit dường như đã ném một "mini spanner" vào bánh xe cộng đồng Linux. Tìm kiếm, chỉ có 2 lựa chọn viable cho Pi mà không cần quá nhiều hack. Thứ nhất: Raspberry Pi OS chính thức (trước đây Raspbian), dựa trên Debian Buster. Tuy nhiên, nó chạy desktop LXDE, mà tôi chưa bao giờ thấy đủ mature hoặc visually pleasing cho sustained use.
Lựa chọn thứ hai: Ubuntu MATE, có image dùng được cho Pi lên đến Model 3, nhưng tiếc, Model 4 chưa. Tuy nhiên, bạn có thể làm "two-step hop". Tải Ubuntu Server 20.04, cài đặt, sau đó cài desktop environment tùy chọn (như MATE).
Có vài OS khác, nhưng ở đây bạn nhận được một miệng technobabble không giúp ai. Đồ như 64-bit kernel, 32-bit userland, EEPROM flashing, gói NOOBS, và gì gì đó. Tôi biết Pi là thiên đường của tinkerer, nhưng không lý do gì nó không có giải pháp desktop hoàn chỉnh, đơn giản. Chúng không cần mutually exclusive. Thực tế, chúng ta có 2 lựa chọn, và tôi quyết định thử cả hai.
Thử nghiệm 1: Ubuntu MATE
Bắt đầu với two-step hop Ubuntu Server 20.04.
Ghi image đã tải xuống vào thẻ nhớ
Tải về, dd vào thẻ nhớ. Bạn có thể dùng công cụ Raspberry Pi Imager chính thức, nếu không thoải mái command line. Nếu thoải mái, trên Linux, việc đơn giản nhất là copy image vào thẻ, với tất cả sự phòng ngừa không phá hủy thứ gì quan trọng. Hãy EXTRA careful khi chọn file output (of=), để không ghi đè nhầm dữ liệu quan trọng.
sudo dd if="đường dẫn image" of=/dev/"tên thiết bị SD card ví dụ: mmcblk0" conv=sync bs=1M
Cấu hình mạng
Bước thứ hai: cấu hình mạng. Khi server image boot, bạn không có UI, chỉ command line. Bạn có thể SSH vào server và quản trị Pi cách đó, hoặc làm việc trên console với màn hình và bàn phím gắn. Cách nào cũng cần mạng. Trong test của tôi, tôi dùng chỉ Wireless - không cáp Ethernet. Nghĩa là cấu hình Wireless từ command-line dùng netplan - hoặc dùng file tweak auto-config network-config.
Tôi bắt đầu thử cấu hình mạng dùng netplan. Gặp khá nhiều lỗi không fix được. Ban đầu, lỗi YAML trong file config netplan - không dùng tab, chỉ space, ví dụ. Sau đó, không apply được config, bất kể làm gì - netplan từ chối.
Thay vào đó, tôi thử option network-config. Khi đã ghi OS image vào thẻ SD, sẽ có 2 phân vùng: system-boot và writable. Mount system-boot, mở file network-config trong text editor.
sudo mount /media/"user"/system-boot /some-mount-point
nano /some-mount-point/network-config
Ở đây, bạn cần chèn credential access point. File chứa block mẫu commented, bạn chỉnh sửa và dùng - thay tên mạng và mật khẩu bằng thông tin access point Wireless của bạn.
wifis:
wlan0:
dhcp4: true
optional: true
access-points:
"Tên Wi-fi":
password: "Mật khẩu Wi-fi"
Cài đặt MATE desktop
Xong bước này, tôi boot server image, nó lấy IP thành công, mạng up và chạy. Lúc này, tôi lấy script desktopify (tạo bởi project manager của Ubuntu MATE), và chạy:
sudo ./desktopify -de ubuntu-mate
Sau một lúc, bước này xong, và tôi có desktop MATE.
Cấu hình & tinh chỉnh MATE desktop
Tổng thể trông ổn. Nhưng chưa phải cuối hành trình. Xa lắm. Tôi phải làm khá nhiều thay đổi để desktop hoạt động và hành xử như tôi cần. Một số vấn đề liên quan MATE, số khác đặc thù Pi 4. Hứa một đống tutorial trong tuần tới. Bản chất, các vấn đề lớn:
- Màn hình chỉ render 1824x984 pixel thay vì 1920x1080 đầy đủ. Giải quyết bằng cách tắt tùy chọn overscan trong boot config Pi. File nằm ở /boot/config.txt cho Pi 32-bit cũ và /boot/firmware/usercfg.txt cho Pi 4 64-bit mới. Còn nhiều thứ nói, nhưng không quan trọng lúc này.
- Font MATE desktop quá nhạt - không phải đen thuần. Tôi phải chỉnh theme desktop để có font đen thuần, màu font duy nhất chấp nhận được. Tôi tạo custom theme tên MOTE, sẽ chỉ cách làm sớm. Bản chất, rất giống chỉnh theme trong Gnome 3. Không chỉ Pi.
- Desktop không dùng compositing, phải mò Marco window manager cho đến khi đúng. Ví dụ, không bật được transparency trong Plank khi dùng layout Cupertino. Ngay khi đổi sang Marco qua MATE Tweak, setting không preserved qua các lần login, phải dùng dconf-editor để thay đổi vĩnh viễn. Hơn trong guide riêng.
- Nửa tá tinh chỉnh chức năng khác, như vị trí cửa sổ. Sẽ có guide essential Ubuntu MATE & RPI4 tweaks hoàn chỉnh. Sẽ vui!
- Video rendering hardware-accelerated không được dùng - cái lớn, nói sau.
Sau một lúc, tôi có desktop stylish, presentable, với nhiều phần mềm đẹp - hoặc đã cài. Với tinh chỉnh, nó thậm chí vui hơn trải nghiệm review Ubuntu MATE gần đây. Tôi ngạc nhiên bởi nó chạy nhanh và mượt đến đâu, ngay cả từ thẻ SD. RAM usage thấp, 4 GB nghe nhiều, nhưng lưu ý không có swap cấu hình.
Nhưng rồi tôi bắt đầu phát video...
Phát video
Về mặt kỹ thuật, Pi làm được 1080p và thậm chí 4K không vấn đề. Thậm chí Pi gen 1 cũng làm full HD không vấn đề. Nhưng cái này không. Phát trong Firefox giật lag. Thử VLC, cùng kết quả. Giật lag. Xem system resource, Firefox ăn gần 300% CPU, ba nhân đầy, cố xử lý video. Rõ ràng không có hardware acceleration. Tự thấy trong tab system info của System Monitor - llvmpipe AKA software rendering only.
Tôi cuối cùng giải quyết được - nhưng quy trình không tầm thường. Hứa tutorial hoàn chỉnh sớm. Cho những người cực kỳ thiếu kiên nhẫn, bạn cần chỉnh usercfg.txt, thêm các dòng:
dtoverlay=vc4-fkms-v3d
max_framebuffers=2
gpu_mem=128
hdmi_enable_4kp60=1
Reboot. Sau đó, đảm bảo browser và media player cấu hình đúng, và dùng hardware acceleration. Yêu cầu setup riêng cho Firefox, Chromium và VLC, sẽ cover trong guide dedicated. Tổng thể, attempt khá thành công, nhưng video side tốn nhiều thời gian và tinh chỉnh. Khoảng 2 ngày đầy đủ.
Thử nghiệm 2: Raspberry Pi OS
Tôi quyết định lấy thẻ SD thứ 2 (giá ở trên không tính nhưng cũng không relevant) và test với bản release chính thức. Ở đây, tôi không làm tinh chỉnh trước. Khi vào desktop LXDE over-bright, cấu hình mạng không vấn đề. Có first-run guide, giúp bạn định hướng. Khá handy.
Font, contrast, độ dày, type, không tốt nhất.
Ví dụ, nó hỏi về viền đen - có thật - nên tôi không cần fix boot config thủ công. Tôi chạy raspi-config và làm thêm thay đổi, như bật GL driver. Không tệ, nhưng quá nerdy. Seriously, không lý do gì để mọi thứ khó hơn mức cần thiết.
Sau vài phút, tôi có desktop - và desktop "có" tôi. Nhưng tôi không muốn dùng nó thực sự. Nó không trông đủ hiện đại, và không lý do compromising aesthetics. Hơn nữa, bạn có hiệu năng optimized hơn out-of-the-box, nhưng với vài caveat.
Trình duyệt là Chromium, cấu hình với adblocking và extension h.265 gì đó, tôi đoán cho video playback tốt hơn. Thử video HD, chạy ngon. Nhưng rồi tôi cài Firefox, và gặp cùng vấn đề như Ubuntu MATE trước. Thực tế, bạn không có Firefox - nếu cài package này qua apt, bạn sẽ gặp lỗi. Raspberry Pi chỉ ship Firefox ESR (firefox-esr). Vậy có vẻ bạn có lựa chọn, nhưng rồi không. Đây là paradox của open-source và Linux. Lựa chọn ở đây: dùng browser bạn có thể không muốn, hoặc dù chọn Firefox (không hardware acceleration mặc định), bạn bị ép dùng ESR. Không sai với ESR, TÔI YÊU ESR, nhưng nếu ai muốn phiên bản mới hơn?
Anyway, đây là danh sách vấn đề trên image chính thức, up-to-date:
- Duyệt web không chạy lúc đầu, vì thời gian out of sync, làm rối chứng chỉ Web. Giải quyết bằng sync time:
sudo timedatectl set-ntp True
- VLC phát với HW acceleration, nhưng không render gì ở full screen. Solved, nhưng cần đợi bài riêng.
- Âm thanh không chạy lúc đầu (raspi-config cho chọn auto switch, headphones, HDMI), sau chạy với headphones, rồi sau reboot một hai lần, mọi thứ tự fix. Tôi không chuyển audio output đâu. Sẽ bàn audio tweaks riêng.
- Tôi không bao giờ vượt 30 Mbps downstream, dù thiết bị khác cùng vị trí dễ 3-4 lần đó (Wireless). Mạng cũng hay flaky - thỉnh thoảng name resolution problem và/hoặc page timeout, Firefox thường chỉ hiển thị mobile pages thay vì desktop. Điều này không xảy ra trong Ubuntu MATE bao giờ. MOAR tweaks, guide riêng!
Lúc này, tôi quyết định thử desktop environment khác, như MATE!
Thử desktop khác... và fail... và success!
Bạn nghĩ, Xfce là Xfce, MATE là MATE. Well no. MATE bạn có trong Raspberry Pi OS, hoặc Debian, không giống MATE trong Ubuntu MATE. Nửa tiện ích thiếu, bạn không có hầu hết desktop layout đổi được qua MATE Tweak, và không có theme và icon.
Tôi cũng thử Plasma - hiệu năng không tốt - và Xfce - trông просто awful. Tôi ngay lập tức quay về MATE, và tinh chỉnh nặng, cố gắng làm nó đẹp, presentable, elegant. Sau nhiều công sức và frustration, tôi đập vào một đống vấn đề và lỗi và inconsistency mới:
- Phải chỉnh thủ công file lightdm.conf để có màn hình login có thể đổi desktop session. Với pi-greeter mặc định, không có option đó.
- Trong MATE, không có network icon trong indicator applet - chỉ volume. Sau khi cài network-manager-gnome, icon hiện, nhưng không liệt kê mạng Wireless, báo network not ready - dù tôi connected và browsing. Cùng vấn đề xảy ra trong Plasma và Xfce. Nguyên nhân: conflict giữa WPA supplicant (dùng cho networking trong session LXDE mặc định) và Network Manager. Fixable, sẽ show trong tutorial dedicated.
- Có khá nhiều cross-contamination giữa Xfce, MATE và LXDE. Ví dụ, tôi config Plank auto-start cho MATE, nhưng nó cũng hiện ở 2 desktop kia. Rồi nó cũng hiện trong Plasma!
- Plank trong Raspberry Pi khác Plank trong Ubuntu MATE. Trong đó, không có option preferences right-click, chỉ tweak dock bằng cách launch sub-utility preferences từ command line.
- Ứng dụng từ chối center, nhưng sau dconf-editor tweak, tất cả trừ Chromium tuân theo.
- Pluma không nhớ document mở cuối cùng - nó nhớ trong Ubuntu MATE.
- Thử Compton GPU window manager, hiệu năng abysmal, nhiều tearing. Quay về Marco (adaptive) cho kết quả hợp lý nhất.
- Trong MATE, qua Control Center, bạn truy cập Raspberry Pi Configuration, hoạt động ngon, và có cái tên (Raspberry Pi) Recommended Software. Cái đầu trông như raspi-config simplified, cái hai không chạy (than offline, dù network chạy ngon). Để xem có phải desktop environment glitch, tôi retry trong desktop chính thức (LXDE), vẫn no luck.
Cuối cùng, mọi thứ bắt đầu hình thành...
Nghe không encouraging, nhưng tôi kiên trì và đầu tư thêm một hai ngày polish.
- Copy một đống theme và icon từ Ubuntu MATE sang đây - bao gồm theme custom với font đen của tôi. Cho phép setup slick, gần như identical OS kia.
- Tinh chỉnh Firefox, bao gồm hardware acceleration và user agent.
- Cài một đống phần mềm.
Cuối cùng, MATE desktop trên Raspberry Pi OS trông khá modern và presentable!
Hệ thống cung cấp hiệu năng hợp lý, video acceleration ổn, audio chạy, và bạn có một đống chương trình và tool hay. Chỉ downside là bạn phải đầu tư nhiều manual work - không có cái nào default.
Trông như phần, bạn phải thừa nhận.
Và nhắc nhanh, chúng ta đi từ (trái) sang (phải) - click to enlarge:
Khác - hiệu năng, nhiệt độ
Quay lại Pi. Như tôi nói, tôi yêu visuals. Màn hình hợp lý. Bàn phím xuất sắc. Chuột không dây... không thực sự làm việc với bề mặt bàn trắng mượt của tôi, phải dùng chuột có dây thay thế.
Điều nổi bật nhất - Pi 4 NÓNG. Không nóng bỏng ngón tay, nhưng chắc chắn khá ấm. Nói vùng 50 độ C - không throttle, nhưng không lý tưởng. Tôi cũng có Pi 3, ở đó nhiệt không vấn đề. Case luôn cool. Tôi không biết đây là Flirc, Pi, hay cả hai. Nhưng này inevitable - Pi càng mạnh, càng nóng. Tôi sẽ explore thêm, thậm chí có thể lấy case có quạt, dù fanless nghe preferable. Một info nhỏ: bộ update, bao gồm firmware, giúp giảm nhiệt một chút. Case giờ mát hơn. Ấm nhưng lukewarm hơn cozy hot.
Hiệu năng decent. Video - ~22 FPS trong test WebGL Aquarium. Khi thử trên Slimbook Pro2 laptop, nó dễ dàng đạt 60 FPS và cap đó. Điều này cho tôi biết còn chỗ cải thiện về hardware acceleration. Cần firmware mới, kernel mới, GL support tốt hơn - nói về Raspberry Pi OS chính thức.
Kết luận
Tôi mất 3-4 ngày mò mẫm, và cuối cùng có desktop 100% hoạt động để ngồi lại, relax và tận hưởng. Nhưng đó là nhiều thời gian đầu tư. Như bạn thấy, không có gì smooth hay plug 'n' play về trải nghiệm này. Vậy câu trả lời cho câu hỏi: CÓ. Nó có thể là một mini desktop ngon khi chạy MATE, MIỄN LÀ bạn có kiên nhẫn sắp xếp mọi thứ.
Tổng thể, Raspberry Pi vẫn là công nghệ nerd. Well, về bản chất, đó là "bánh mì bơ" của Pi - hardcore nerddom, và tinh chỉnh đến cùng. Hoàn toàn ổn, không surprise. Nhưng vấn đề là, đây là lựa chọn binary: zero hoặc everything. Không có middle ground cho một PC đơn giản, hiện đại, mà không cần hackery. Đây là triệu chứng thường niên của Linux-at-home nói chung. Rất ít distro cung cấp trải nghiệm smooth, đơn giản cho user.
Đã nói vậy, Raspberry Pi 4 có nhiều potential. Nó có thể là mini desktop trong quyền riêng. Tôi hài lòng với setup tổng thể. Trông như phần, hiệu năng hợp lý, khả năng quite solid, thậm chí jolly good given price tag. Nhưng nó vẫn không phải hộp plug-n-play như tôi muốn. Đó là lý do tôi sẽ tiếp tục mò mẫm và tinh chỉnh, như nghĩa vụ của nerd, và sẽ "bombard" bạn với guides và articles showcase tiến độ. Hy vọng một ngày, tôi sẽ nói: "đây, đây là mini desktop hoàn hảo, chỉ cần lấy, và Bob's your uncle". Chúng ta gần rồi. Gần đó. Vậy hãy dõi theo updates, và see you around, fellow nerds.
Cheers.