Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5): Funktionen, Leistung und industrielle Anwendungen

Inhaltsverzeichnis

Was ist Raspberry Pi CM5?

Das Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5) ist eine modulare Computerplattform, die im November 2024 von Raspberry Pi auf den Markt gebracht wurde. Das CM5 wurde entwickelt, um den wachsenden Anforderungen von Embedded- und Industrieanwendungen gerecht zu werden. Es verfügt über die Vielseitigkeit und Leistung der Raspberry Pi-Familie und bietet gleichzeitig erweiterte Funktionen, die speziell für die Integration in kundenspezifische Systeme zugeschnitten sind. Dank seiner kompakten Größe und leistungsstarken Funktionen ist es eine attraktive Lösung für Entwickler, die ein Gleichgewicht zwischen Flexibilität und hoher Leistung suchen.

Übersicht über Raspberry Pi CM5

Raspberry Pi CM5 ist ein System on Module (SoM), das eine CPU, Speicher, eMMC-Speicher und Stromversorgungsschaltungen integriert und somit eine komplette Recheneinheit für eingebettete Anwendungen darstellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Raspberry Pi-Boards ist das CM5 für die direkte Integration in kundenspezifische Hardware-Designs konzipiert und bietet mehr Flexibilität bei den Ein- und Ausgängen (I/O) sowie eine effizientere Raumnutzung.

CM5 bietet alle wesentlichen Funktionen des Raspberry Pi 5 in einem kleineren Formfaktor mit Optionen für 2 GB, 4 GB oder 8 GB LPDDR4x-RAM. Es enthält einen 2,4-GHz-Quad-Core-ARM-Cortex-A76-Prozessor und verfügt über PCIe-Unterstützung für schnellere Peripheriegeräte, verbesserte Display-Ausgänge und verbesserte drahtlose Konnektivität, wodurch es für eine Vielzahl von industriellen und kommerziellen Anwendungen geeignet ist.

cm5
Raspberry Pi Compute Module 5 (Bildquelle: Raspberrypi)

Wichtigste Merkmale des Raspberry Pi CM5

  • Prozessor: Broadcom BCM2712 Quad-Core Cortex-A76 2,4 GHz CPU
  • RAM: 2 GB, 4 GB oder 8 GB LPDDR4x RAM mit ECC-Unterstützung für Zuverlässigkeit
  • Speicher: Optionaler eMMC-Speicher (16 GB, 32 GB oder 64 GB) und microSD-Kartenunterstützung; M.2 NVMe- oder mSATA-SSD-Optionen verfügbar
  • Konnektivität: Gigabit-Ethernet, Dualband-WLAN (2,4 GHz und 5 GHz), Bluetooth 5.0 und USB 3.0
  • Bildschirmausgabe: Zwei 4Kp60-HDMI-Ausgänge und zwei MIPI-DSI/CSI-Schnittstellen für den Anschluss von Kamera und Bildschirm
  • Erweiterung: Bis zu 30 GPIO-Pins, USB 3.0, PCIe x1 und M.2-Schnittstelle für zusätzliche Peripheriegeräte
  • Stromversorgung: USB-C-Stromeingang mit Power Delivery (PD)-Unterstützung, liefert bis zu 5 V bei 5 A
  • Formfaktor: Kompaktes Design, kompatibel mit verschiedenen kundenspezifischen Trägerplatinen

Vergleich zwischen Raspberry Pi CM5 und CM4

FeatureRaspberry Pi CM4Raspberry Pi CM5
ProcessorBroadcom BCM2711 Cortex-A72 (4x 1.5GHz)Broadcom BCM2712 Cortex-A76 (4x 2.4GHz)
RAM2GB, 4GB, 8GB LPDDR42GB, 4GB, 8GB LPDDR4x with ECC
Storage OptionseMMC, microSDeMMC, microSD, M.2 SSD
USB PortsUSB 2.0 x 2, USB 3.0 x 1USB 3.0 x 2
Display OutputDual HDMI 2.0, MIPI DSI/CSIDual HDMI 2.0, MIPI DSI/CSI
WirelessWi-Fi 802.11ac, Bluetooth 4.2Wi-Fi 802.11ac, Bluetooth 5.0
EthernetGigabit EthernetGigabit Ethernet
ExpansionPCIe Gen 2PCIe Gen 3
Power Consumption~2W (idle)~2.3W (idle), higher under load

Leistungsvergleich CM5 vs. CM4

CPU-Leistung:

Die höhere Taktrate der CPU des CM5 (2,4 GHz Cortex-A76) führt zu einer 2- bis 3-fachen Verbesserung der Gesamtverarbeitungsgeschwindigkeit. Benchmarks, darunter High Performance Linpack-Tests, zeigen eine etwa 1,5-fach höhere Effizienz gegenüber dem CM4.

Linux-Kernel-Kompilierung:

Bei der Kompilierung des Linux-Kernels übertraf der CM5 den CM4 um mehr als das Dreifache und stellte damit seine gesteigerte Rechenleistung unter Beweis.

Grafik und Videokodierung:

Die Videokodierungsgeschwindigkeit für 4K und 1080p mit x264 war auf dem CM5 dreimal schneller. Dazu trug der schnellere LPDDR4x-RAM bei, wodurch sich das Gerät hervorragend für videolastige Anwendungen eignet.

GPU-Leistung:

Obwohl nicht mit einer dedizierten GPU vergleichbar, zeigte die integrierte VideoCore VII GPU des CM5 eine deutliche Verbesserung, wobei die GLMark-Werte im CM5 von etwa 750 auf 1916 sprangen.

Raspberry Pi CM5 Zubehör

  • CM5-Entwicklungskit: Dieses Kit enthält das Raspberry Pi CM5-Modul, eine IO-Platine, ein IO-Gehäuse, einen Lüfter, ein Antennenkit, ein Netzteil und Verbindungskabel, damit Entwickler schnell mit ihren Projekten beginnen können.

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Raspberry Pi-Entwicklungskit für Compute Module 5 (Bildquelle: Raspberrypi)
  • Raspberry Pi CM5 IO-Board: Dieses Board wurde zur Unterstützung der gesamten Palette an CM5-Modulen entwickelt, bietet verschiedene Schnittstellen und kann als Referenzdesign oder direkt zum Hinzufügen von M.2 M Key- und Raspberry Pi HAT+-Funktionalität verwendet werden.

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Raspberry Pi Compute Module 5 IO-Platine (Bildquelle: Raspberrypi)
  • Raspberry Pi-Kühler für CM5: Ein CNC-gefräster passiver Kühlkörper aus Aluminium, der mit wärmeleitendem Silikon vorinstalliert ist. Er sorgt für eine hervorragende Wärmeableitung und senkt so die Temperaturen für die CPU, das WLAN-Modul und den Energieverwaltungs-Chip.

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Raspberry Pi-Kühler für Compute Module 5 (Bildquelle: Raspberrypi)
  • Raspberry Pi CM5 IO-Gehäuse: Ein Metallgehäuse für die IO-Platine mit integriertem Lüfter für eine verbesserte Kühlung. Dieses robuste Gehäuse bietet hervorragenden Schutz für die IO-Platine und eignet sich ideal für gewerbliche und industrielle Anwendungen.
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Raspberry Pi Compute Module 5 IO-Gehäuse (Bildquelle: Raspberrypi)

Industrielle und gewerbliche Anwendungen

Das Raspberry Pi Compute Module 5 wird mit seiner Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten und kompatiblem Zubehör einen bedeutenden Einfluss auf den Industriesektor haben:

  1. Industrielle Geräte:

    • Die ED-HMI3120-Serie und andere Panels in Industriequalität werden von CM5 angetrieben und bieten hohe Leistung und verschiedene Konnektivitätsoptionen, darunter zwei Netzwerkanschlüsse und PoE-Unterstützung.
  2. Mini-ITX-Computer:
    Das Mini-ITX-Motherboard ED-SBC3300 mit CM5 bietet ein lüfterloses Design und unterstützt zwei Displays, PoE und drahtlose Kommunikation, wodurch es sich ideal für industrielle Computeranwendungen eignet.

  3. Erweiterte Anpassungsmöglichkeiten:
    Der modulare Aufbau des CM5 ermöglicht es Entwicklern, Lösungen für spezifische Anwendungen anzupassen, wie z. B. leistungsstarke industrielle Steuerungssysteme oder intelligente Geräte.

Warum sollten Sie sich für das Raspberry Pi Compute Module 5 entscheiden?

Das Raspberry Pi Compute Module 5 ist eine beeindruckende Weiterentwicklung seines Vorgängers und bietet eine höhere Leistung, schnellere Konnektivität und vielseitigere Speicheroptionen. Sein modulares Design in Kombination mit der leistungsstarken Cortex-A76-CPU und dem LPDDR4x-RAM macht es zur idealen Wahl für Entwickler und Unternehmen, die eine flexible, leistungsstarke Lösung für eingebettete und industrielle Anwendungen suchen.

Ganz gleich, ob Sie ein Upgrade vom CM4 durchführen oder ein neues Projekt starten, das CM5 bietet einen reibungslosen Übergang mit verbesserten Funktionen und einer nahtlosen Benutzererfahrung.

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