Compute Module 4 von Raspberry Pi: Board-Funktionen und neue Funktionen

Bildquelle: hackaday.com

Wie bereits erwähnt auf Habré, heute die Raspberry Pi Foundation präsentierte Compute Module 4 zu einem Preis von $ 25. Insgesamt ist das neue Modul eine Weiterentwicklung der Vorgängermodelle. Es ist schneller, es hat mehr Funktionen, einschließlich Netzwerkfunktionen. Das Modul verfügt beispielsweise über eine Option für Wi-Fi 802.11b / g / n / ac, Bluetooth 5.0.



Das Board bietet jedoch auch einige Funktionen, die Sie kennen sollten, bevor Sie sich für den Kauf entscheiden. 25 US-Dollar sind ein relativ kleiner Betrag, aber einige Hobbyisten und Unternehmen kaufen Dutzende von Boards gleichzeitig.



Tschüss SO-DIMM, wir werden dich vermissen





Die größte Überraschung für die Fans von Raspberry Foundation-Produkten war die Ablehnung von SO-DIMMs durch Entwickler zugunsten von zwei Hirose DF40C-100DS-0,4V 100-poligen Mezzanine-Steckverbindern. Dies ermöglicht es den Autoren des Projekts zufolge, den Datenaustausch zwischen den Karten zu beschleunigen und gleichzeitig die Abmessungen des Moduls zu verringern. In der Tat ist die Plattenlänge um 12,6 mm kürzer geworden. Es ist jedoch 10 mm breiter geworden, sodass die Platzersparnis minimal ist.



Zwei Anschlüsse ermöglichten die Trennung von Peripherieanschlüssen mit niedriger und hoher Geschwindigkeit. Einerseits gibt es Raspberry Pi-GPIOs, Stromversorgung, SD-Steckplatz und Ethernet. Auf der anderen Seite PCIe, USB, HDMI, MIPI CSI und zwei DSI-Leitungen gleichzeitig. Das Board eignet sich also sowohl für Entwickler, die schnelle E / A benötigen, als auch für Entwickler, die es nicht dringend benötigen.



PCIe-Schnittstelle



PCIe ist eine gute Nachricht. Natürlich können Sie keine Gaming-Grafikkarte in diesen Anschluss einlegen, wodurch das Gerät in einen Gaming-PC verwandelt wird. Nein, die Idee ist anders. Sie können beispielsweise eine PCIe-Erweiterungskarte mit USB3-Anschlüssen verwenden. Sie müssen jedoch sicherstellen, dass diese Karte mit dem VLI VL805-Chipsatz kompatibel ist. Es gibt jedoch viele solcher Geräte, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen.





Der VIA VL806 ist ein Dual-Port-Host-Controller, der mit der neuen Karte kompatibel ist. Es gibt auch einen VIA VL805 mit vier Anschlüssen.

Eines der Erweiterungskartenmodelle, das gleichzeitig mit Raspberry Pi 4 und CM4 kompatibel ist, ist Syba USB 3.1 PCI Express. Dieses Board verfügt sogar über einen USB-C-Anschluss, sodass Entwickler glücklich sein können.



Übrigens kann der CM4 wie der Raspberry Pi 4 über USB booten . Wenn ein USB 3.0-Adapter installiert ist, ist die Download-Geschwindigkeit entsprechend hoch.



NVMe



Die NVMe-Unterstützung ist deklariert. Beachten Sie jedoch, dass sie in Raspberry Pi OS nicht standardmäßig aktiviert ist. Dies wird beispielsweise hier gewarnt . Sie können die gewünschte Funktion mit dem Befehl modprobe nvme-core aktivieren. Danach müssen Sie neu starten.





Eines der kompatiblen NVMe-Laufwerksmodelle ist Samsung 970 EVO Plus. Dies ist zwar ein teures Modell, aber in jedem Fall besteht die Möglichkeit, solche Geräte anzuschließen. Die Entwickler der "Himbeere" berichteten über die Erreichung von 390 MB / s im Labor.



Die installierte SSD kann jedoch nicht als Startdiskette verbunden werden. Möglicherweise wird diese Funktion später angezeigt, aber jetzt ist dies nicht möglich.



MIPI CSI und MIPI DSI



Das Modell B verfügt über einen zweireihigen MIPI-CSI-Anschluss und einen zweireihigen MIPI-DSI-Anschluss. Der CM4 kann mit zwei Anschlüssen jedes Typs gleichzeitig arbeiten, was die Verbindung von stereoskopischem 3D- "Sehen" bedeutet. Etwa das Gleiche kann mit dem CM3 + gemacht werden , aber das Vorgängermodell ist nicht so produktiv, so dass seine Fähigkeiten nicht so umfangreich sind.



Netzwerkfunktionen



Tolle Neuigkeiten für Entwickler - WLAN, Bluetooth und Gigabit-Ethernet sind sofort einsatzbereit. Diese Funktionen sind zwar nicht für jede der vorgestellten 32 Board-Optionen verfügbar. Wenn jedoch ein vollwertiges Funkmodul erforderlich ist, kann dies problemlos durchgeführt werden.





Wie eingangs berichtet, verfügt das Board über moderne drahtlose Protokolle - Wi-Fi 802.11b / g / n / ac und Bluetooth 5.0. Es hat auch einen U.FL- Anschluss für eine externe Antenne! In einigen Fällen sind die Platinen in einem Metallgehäuse eingeschlossen, das als Faradayscher Käfig fungiert, sodass eine externe Antenne nützlich ist.



Die Raspberry Pi Foundation verfügt über eine kompatible Antenne, das Compute Module 4 Antenna Kit. Aber im Allgemeinen wird jeder andere ausreichen.





Um die Antenne zu aktivieren, müssen Sie die Datei /boot/config.txt bearbeiten und den Parameter dtparam = ant2 hinzufügen.



Gigabit-Ethernet funktioniert problemlos und gibt die versprochene Bandbreite an. Das neue Modell verfügt über einen modernen BCM54210PE-Chip, der das IEEE 1588 Precision Time Protocol für Ethernet unterstützt .



Compute Module 4 IO Board





Mit dem CM4 kann eine IO-Karte für Compute Module 4 erworben werden, mit der eine Vielzahl externer Geräte angeschlossen werden können. Diese Karte verfügt also über zwei HDMI-Anschlüsse in voller Größe, zwei USB 2.0-Anschlüsse, einen Steckplatz für eine microSD-Karte, einen PCIe Gen2 x1-Anschluss, einen Ethernet-Netzwerkanschluss (PoE-Unterstützung) und einen 40-poligen GPIO-Anschluss. Außerdem gibt es eine Echtzeituhr mit einem Steckplatz für eine CR2032-Batterie. Insgesamt fügt das Board viele Funktionen hinzu, die CM4-Benutzern möglicherweise fehlen.



Die Dokumentation für dieses Board finden Sie hier und es gibt KiCAD-Dateien .



Im trockenen Rückstand



Compute Module 4 ist ideal für Entwickler. Das Board bietet alle Funktionen, die seine Entwickler versprochen haben, einschließlich nativer PCIe-Unterstützung. Das Board eignet sich zum Erstellen komplexer und nicht sehr IoT-Projekte, zum Entwickeln eingebetteter Systeme und sogar für KI-Projekte mit zusätzlichen Bildverarbeitungssystemen (darüber werden wir in einem nachfolgenden Artikel schreiben).






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