Что такое Raspberry Pi CM5?
Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5) — это модульная вычислительная платформа, выпущенная Raspberry Pi в ноябре 2024 года. Разработанная для удовлетворения растущих потребностей встроенных и промышленных приложений, CM5 унаследовала универсальность и производительность семейства Raspberry Pi, предлагая при этом расширенные функции, специально разработанные для интеграции в пользовательские системы. Компактный размер и мощные возможности делают ее привлекательным решением для разработчиков, ищущих баланс между гибкостью и высокой производительностью.
Обзор Raspberry Pi CM5
Raspberry Pi CM5 — это система на модуле (SoM), которая объединяет процессор, память, хранилище eMMC и схему питания, что делает ее полноценным вычислительным устройством для встроенных приложений. В отличие от традиционных плат Raspberry Pi, CM5 предназначена для прямой интеграции в пользовательские аппаратные конструкции, предлагая большую гибкость ввода-вывода (I/O) и более эффективное использование пространства.
CM5 предоставляет все основные функции Raspberry Pi 5 в более компактном форм-факторе с вариантами 2 ГБ, 4 ГБ или 8 ГБ оперативной памяти LPDDR4x. Он включает в себя четырехъядерный процессор ARM Cortex-A76 с тактовой частотой 2,4 ГГц и поддерживает PCIe для более быстрой работы периферийных устройств, улучшенных выходов на дисплей и улучшенной беспроводной связи, что делает его подходящим для широкого спектра промышленных и коммерческих приложений.
Основные характеристики Raspberry Pi CM5
- Процессор: Broadcom BCM2712 четырехъядерный Cortex-A76 2,4 ГГц
- Оперативная память: 2 ГБ, 4 ГБ или 8 ГБ LPDDR4x RAM с поддержкой ECC для обеспечения надежности
- Хранение: опциональное хранилище eMMC (16 ГБ, 32 ГБ или 64 ГБ) и поддержка карт microSD; доступны варианты M.2 NVMe или mSATA SSD
- Подключение: Gigabit Ethernet, двухдиапазонный Wi-Fi (2,4 ГГц и 5 ГГц), Bluetooth 5.0 и USB 3.0
- Выход на дисплей: два выхода HDMI 4Kp60 и два интерфейса MIPI DSI/CSI для подключения камеры и дисплея
- Расширение: до 30 контактов GPIO, USB 3.0, PCIe x1 и интерфейс M.2 для дополнительных периферийных устройств
- Питание: вход питания USB-C с поддержкой Power Delivery (PD), обеспечивающий до 5 В при 5 А
- Форм-фактор: компактная конструкция, совместимая с различными пользовательскими несущими платами
Сравнение Raspberry Pi CM5 и CM4
| Feature | Raspberry Pi CM4 | Raspberry Pi CM5 |
|---|---|---|
| Processor | Broadcom BCM2711 Cortex-A72 (4x 1.5GHz) | Broadcom BCM2712 Cortex-A76 (4x 2.4GHz) |
| RAM | 2GB, 4GB, 8GB LPDDR4 | 2GB, 4GB, 8GB LPDDR4x with ECC |
| Storage Options | eMMC, microSD | eMMC, microSD, M.2 SSD |
| USB Ports | USB 2.0 x 2, USB 3.0 x 1 | USB 3.0 x 2 |
| Display Output | Dual HDMI 2.0, MIPI DSI/CSI | Dual HDMI 2.0, MIPI DSI/CSI |
| Wireless | Wi-Fi 802.11ac, Bluetooth 4.2 | Wi-Fi 802.11ac, Bluetooth 5.0 |
| Ethernet | Gigabit Ethernet | Gigabit Ethernet |
| Expansion | PCIe Gen 2 | PCIe Gen 3 |
| Power Consumption | ~2W (idle) | ~2.3W (idle), higher under load |
Сравнение производительности CM5 и CM4
Производительность процессора:
Увеличение тактовой частоты процессора CM5 (2,4 ГГц Cortex-A76) приводит к 2-3-кратному повышению общей скорости обработки. Тесты, в том числе тесты High Performance Linpack, показывают примерно 1,5-кратное повышение эффективности по сравнению с CM4.
Компиляция ядра Linux:
При компиляции ядра Linux CM5 превзошел CM4 более чем в 3 раза, продемонстрировав свою повышенную вычислительную мощность.
Графика и кодирование видео:
Скорость кодирования видео для 4K и 1080p с использованием x264 была в 3 раза выше на CM5. Этому способствовала более быстрая оперативная память LPDDR4x, что делает его отличным выбором для приложений с интенсивным использованием видео.
Производительность графического процессора:
Хотя он не сравним со специализированным графическим процессором, встроенный графический процессор VideoCore VII в CM5 продемонстрировал значительное улучшение: результаты GLMark в CM5 подскочили с 750 до 1916.
Аксессуары для Raspberry Pi CM5
Комплект для разработки CM5: этот комплект включает модуль Raspberry Pi CM5, плату ввода-вывода, корпус ввода-вывода, вентилятор охлаждения, комплект антенн, блок питания и соединительные кабели, что помогает разработчикам быстро приступить к реализации своих проектов.
Плата ввода-вывода Raspberry Pi CM5: разработанная для поддержки всего спектра модулей CM5, эта плата предоставляет различные интерфейсы и может использоваться в качестве эталонной конструкции или непосредственно для добавления функциональности M.2 M Key и Raspberry Pi HAT+.
Кулер Raspberry Pi для CM5: пассивный радиатор из алюминия, изготовленный с помощью ЧПУ, с предварительно нанесенным термопроводящим силиконом. Он обеспечивает отличный отвод тепла, снижая температуру процессора, модуля Wi-Fi и микросхемы управления питанием.
- Корпус Raspberry Pi CM5 IO: металлический корпус, предназначенный для размещения платы IO, со встроенным вентилятором для улучшенного охлаждения. Этот прочный корпус обеспечивает отличную защиту платы IO и идеально подходит для коммерческого и промышленного применения.
Промышленное и коммерческое применение
Raspberry Pi Compute Module 5 готов оказать значительное влияние на промышленный сектор благодаря широкому спектру применений и совместимых аксессуаров:
Промышленные устройства:
- Серия ED-HMI3120 и другие панели промышленного класса работают на базе CM5, предлагая высокую производительность и различные варианты подключения, включая два сетевых порта и поддержку PoE.
Компьютеры Mini ITX:
Материнская плата ED-SBC3300 Mini ITX с CM5 имеет безвентиляторную конструкцию и поддерживает два дисплея, PoE и беспроводную связь, что делает ее идеальной для промышленных вычислений.Расширенная настройка: Модульная
конструкция CM5 позволяет разработчикам настраивать решения для конкретных приложений, таких как высокопроизводительные промышленные системы управления или интеллектуальные устройства.
Несущая плата CM5: питание, тепло и проверка интерфейсов
Система CM5 успешна, когда точный вариант модуля, интерфейсы несущей платы, мощность, теплоотвод, программа и производственный тест рассматриваются вместе. Не копируйте старую плату без проверки выводов, доменов напряжения, загрузки, скоростной разводки и резервных сигналов по актуальной документации.
- Рассчитайте все шины: включите пики модуля, USB, накопитель, радио, периферию, потери и запас запуска.
- Трассируйте по образцу: соблюдайте официальные нормы для дифференциальных линий, тактов, полигонов и разъёма.
- Спроектируйте теплоотвод: моделируйте длительную нагрузку, воздух, интерфейсный материал, распределитель и троттлинг.
- Продумайте загрузку и восстановление: выведите органы управления, сервис, запись накопителя и обновление.
- Квалифицируйте изделие: испытайте запас интерфейсов, излучение, устойчивость, температуру, питание и варианты модулей.
Почему стоит выбрать Raspberry Pi Compute Module 5?
Raspberry Pi Compute Module 5 — это впечатляющее обновление по сравнению с предшественником, предлагающее более высокую производительность, более быструю связь и более универсальные варианты хранения данных. Его модульная конструкция в сочетании с мощным процессором Cortex-A76 и оперативной памятью LPDDR4x делает его идеальным выбором для разработчиков и предприятий, которые ищут гибкое и высокопроизводительное решение для встроенных и промышленных приложений.
Независимо от того, обновляете ли вы CM4 или начинаете новый проект, CM5 обеспечивает плавный переход с улучшенными функциями и беспроблемным пользовательским опытом.
