Вычислительный модуль 40×55 мм — это более компактный вариант Raspberry Pi со встроенным хранилищем eMMC. Лучше подходит для промышленного использования
Стало традицией, что после каждой модели Raspberry Pi выходит вычислительный модуль с той же конфигурацией. Самый первый Compute Module вышел в 2014 году на базе Raspberry Pi 1, а за Raspberry Pi 3 и 3+ последовали вычислительные модули 3 и 3+ в 2017 и 2019 годах, соответственно. Только промежуточная модель Raspberry Pi 2, которая «прожила» всего тринадцать месяцев, избежала обрамления вычислительным модулем.
С момента выхода Raspberry Pi 4 прошло 16 месяцев, и вот теперь организация Raspberry Pi Foundation представила Compute Module 4 по цене от $25.
Более половины проданных экземпляров Raspberry Pi используется для промышленного использования: от цифровых вывесок (digital signage) до тонких клиентов и автоматизации процессов.
Вычислительный модуль Compute Module 4 построен на том же 64-битном четырёхъядерном процессоре BCM2711, что и Raspberry Pi 4. Он обеспечивает серьёзный рост производительности по сравнению со своими предшественниками: более быстрый процессор, лучшие мультимедийные возможности. И здесь впервые представлена опция беспроводной связи (Wi-Fi 802.11b/g/n/ac, Bluetooth 5.0) и выбор из нескольких вариантов оперативной памяти.
Подробные спецификации опубликованы здесь, вот некоторые основные моменты:
- Четырёхъядерный 64-битный процессор ARM Cortex-A72 с частотой 1,5 ГГц
- Графика VideoCore VI, поддерживающая аппаратное декодирование OpenGL ES 3.x
- Видео H.265 (HEVC) на 4Kp60
- Аппаратное декодирование видео H.264 (AVC) на 1080p60 и аппаратное кодирование на 1080p30
- Два интерфейса HDMI, разрешение до 4K
- Одна линия PCI Express 2.0
- Двойные интерфейсы MIPI DSI для дисплея и MIPI CSI-2 для камеры
- Память LPDDR4-3200 SDRAM объёмом 1, 2, 4 или 8 ГБ
- Опционально 8, 16 или 32 ГБ флэш-памяти eMMC
- Гигабитный Ethernet PHY с поддержкой IEEE 1588
- 28 пинов GPIO, до 6×UART, 6×I2C и 5×SPI
Выпускается и лайтовый вариант модуля без флэш-памяти:
Compute Module 4 Lite без флэш-памяти
В Compute Module 4 реализован совершенно новый форм-фактор, что нарушает совместимость с предыдущими вычислительными модулями. Если там применялся механический стандарт JEDEC DDR2 SODIMM с сигналами ввода-вывода на краевом разъёме, то теперь сигналы ввода-вывода перенесли на два перпендикулярных разъёма высокой плотности (один для силовых и низкоскоростных интерфейсов, а другой для высокоскоростных интерфейсов).
Это значительно уменьшило общую площадь модуля на несущей плате, что позволяет реализовать продукты с меньшими форм-факторами.
Разъём высокой плотности на нижней стороне платы
С четырьмя вариантами оперативной памяти, четырьмя вариантами флэш-памяти и опциональным беспроводным подключением получается в общей сложности 32 варианта Compute Module 4, цены которых варьируются от $25 (1 ГБ RAM, Lite, без Wi-Fi) до $90 (8 ГБ RAM, 32 ГБ флэш, wireless).
Чтобы помочь в разработке продуктов с вычислительным модулем, одновременно выпущена обновленная плата ввода-вывода (Compute Module 4 IO Board). Как и предыдущие аналогичные платы, она выносит все интерфейсы вычислительного модуля на стандартные разъёмы, обеспечивая готовую платформу разработки и отправную точку для собственных проектов.
Плата ввода-вывода Compute Module 4
Технические характеристики:
- Два полноразмерных порта HDMI
- Гигабитный разъём Ethernet
- Два порта USB 2.0
- Разъём для карт MicroSD (для использования с версией Lite без встроенного eMMC)
- Разъем PCI Express Gen 2
- 40-пиновый HAT коннектор и хедер PoE
- Вход 12 В через разъём питания barrel jack (поддерживает до 26 В, если не используется PCIe)
- Разъёмы FPC для камеры и дисплея
- Генератор импульсов реального времени с резервным питанием от батареи
CAD-макет для платы ввода-вывода опубликован в формате KiCad.
Вычислительный модуль 4 установлен на плате ввода-вывода
Цена для голой платы ввода-вывода установлена в $35, а цена полного пакета с вычислительным модулем начинается от $60.
Наконец, последняя новинка — внешняя антенна.
Хотя большинству покупателей модуля с беспроводным функционалом хватит встроенной антенны на печатной плате, но в некоторых случаях — например, когда изделие помещено в металлический корпус или когда невозможно обеспечить необходимый вырез плоскости заземления под модулем — потребуется внешняя антенна. Комплект Compute Module 4 с антенной включает антенну с винтовым креплением и разъёмом U.FL для подключения к разъёму на модуле.
Комплект Compute Module 4 с антенной
Все цены и спецификации см. на официальной странице.
