Il Raspberry PI Compute Module 4 è una scheda che presenta tutte le funzionalità di calcolo del Raspberry PI 4 senza le numerose interfacce esterne.

È diventata una tradizione vedere ogni modello Raspberry Pi seguito da una variante system-on-module basata sullo stesso core di silicio. Raspberry Pi 1 ha dato origine al Compute Module originale nel 2014; Raspberry Pi 3 e 3+ sono stati seguiti dal Compute Module 3 e 3+ rispettivamente nel 2017 e nel 2019. Solo Raspberry Pi 2, prodotto dalla durata più breve di soli tredici mesi, è sfuggito al trattamento del “protocollo” Compute Module.

Sono passati sedici mesi da quando è stato lanciato Raspberry Pi 4 nel mondo, ed ora la Raspberry Foundation il lancio del Compute Module 4, con prezzi a partire da $ 25.

Oltre la metà dei sette milioni di unità Raspberry Pi venduti ogni anno è destinata ad applicazioni industriali e commerciali, dal digital signage ai thin client all’automazione dei processi. Molte di queste applicazioni utilizzano il familiare Raspberry Pi a scheda singola, ma per gli utenti che desiderano un fattore di forma più compatto o personalizzato o uno storage eMMC integrato, i prodotti Compute Module forniscono un modo semplice per passare da un prototipo basato su Raspberry Pi a produzione in serie.

Un cambiamento radicale nelle prestazioni

Costruito sullo stesso processore applicativo BCM2711 quad-core a 64 bit di Raspberry Pi 4, il nostro Compute Module 4 offre un cambio di passo nelle prestazioni rispetto ai suoi predecessori: core CPU più veloci, multimedia migliori, più capacità di interfacciamento e, per la prima volta, una scelta di densità di RAM e un’opzione di connettività wireless.

 

Le specifiche dettagliate sono disponibili qui, esaminiamone le più importanti:

• CPU ARM Cortex-A72 quad-core a 64 bit da 1,5 GHz
• Grafica VideoCore VI, che supporta OpenGL ES 3.x
• Decodifica hardware 4Kp60 di video H.265 (HEVC)
• Decodifica hardware 1080p60 e codifica hardware 1080p30 del video H.264 (AVC)
• Doppia interfaccia HDMI, con risoluzioni fino a 4K
• Interfaccia PCI Express 2.0 single-lane
• Doppio display MIPI DSI e doppia interfaccia telecamera MIPI CSI-2
• SDRAM LPDDR4-3200 da 1 GB, 2 GB, 4 GB o 8 GB
• Memoria flash eMMC opzionale da 8 GB, 16 GB o 32 GB
• LAN wireless opzionale da 2,4 GHz e 5 GHz IEEE 802.11b / g / n / ac e Bluetooth 5.0
• Gigabit Ethernet PHY con supporto IEEE 1588
• 28 pin GPIO, con un massimo di 6 × UART, 6 × I2C e 5 × SPI

Fattore di forma nuovo e più compatto

Compute Module 4 introduce un nuovissimo form factor e una rottura di compatibilità con i precedenti Compute Module. Laddove i moduli precedenti utilizzavano lo standard meccanico JEDEC DDR2 SODIMM, con segnali di I / O su un connettore sul bordo, ora i segnali di I / O giungono a due connettori perpendicolari ad alta densità (uno per le interfacce di alimentazione e a bassa velocità e uno per le interfacce ad alta velocità).

Ciò riduce notevolmente l’ingombro complessivo del modulo sulla scheda di supporto, consentendo di ottenere fattori di forma più piccoli per i prodotti.

32 varianti

Con quattro opzioni RAM, quattro opzioni Flash e connettività wireless opzionale, abbiamo un totale di 32 varianti, con prezzi che vanno da $ 25 (per 1 GB di RAM, Lite, nessuna variante wireless) a $ 90 (per 8 GB di RAM, 32 GB di Flash, variante wireless).

Fortunatamente le quattro varianti con 1 GB di RAM e senza wireless mantengono gli stessi prezzi ($ 25, $ 30, $ 35 e $ 40) dei loro equivalenti Compute Module 3+, rendendone praticamente indolore l’upgrade.

A questo link è disponibile il listino prezzi completo del Compute Module 4.

Compute Module 4 IO Board

Per lavorare con il Compute Module 4, è stata lanciata una scheda I/O aggiornata. Come le schede I/O per i precedenti prodotti Compute Module, questa suddivide tutte le interfacce dal Compute Module ai connettori standard, fornendo una piattaforma di sviluppo già pronta e un punto di partenza per i propri progetti.

La scheda IO fornisce:

• Due porte HDMI full-size
• Jack Gigabit Ethernet
• Due porte USB 2.0
• Presa per scheda MicroSD (solo per l’uso con le varianti Lite, no-eMMC Compute Module 4)
• Presa PCI Express Gen 2 x1
• Ingombro HAT con connettore GPIO a 40 pin e header PoE
• Ingresso 12V tramite barrel jack (supporta fino a 26V se PCIe non utilizzato)
• Connettori FPC per telecamera e display
• Orologio in tempo reale con batteria di backup

Il CAD per la scheda IO è disponibile in formato KiCad. È ora possibile utilizzare questo pacchetto di layout PCB open source ricco di funzionalità per progettare la proporia Compute Module carrier board.

Oltre a fungere da piattaforma di sviluppo e progetto di riferimento, la scheda IO è un prodotto finito a sé stante: esistono progetti di carrier board con molteplici Compute Modules, in grado da fungere da backbone per piccoli cluster.

Il prezzo della sola scheda IO è stato fissato a $ 35, quindi un pacchetto completo che include un modulo di elaborazione parte da $ 60.

Kit antenna modulo 4 di calcolo

La maggior parte degli utenti delle varianti del modulo di elaborazione wireless sarà soddisfatta dell’antenna PCB integrata. Tuttavia, in alcune circostanze, ad esempio quando il prodotto si trova in una custodia di metallo o dove non è possibile fornire il necessario accesso al piano di massa sotto il modulo, sarà necessaria un’antenna esterna. Il kit di antenna Compute Module 4 comprende un’antenna a stilo, con un fissaggio a vite per paratia e un connettore U.FL da collegare alla presa sul modulo.

 

Quando si utilizza il kit antenna etere o l’antenna di bordo, è possibile usufruire della certificazione Raspberry Foundation modulare per ridurre i costi dei test di conformità per il prodotto finito. Ed è comunque disponibile il programma integratore Raspberry Pi per aiutare a portare sul mercato qualsiasi prodotto basato su Compute Module.

Resta infine a disposizione la pagina del Compute Module 4 contenente i datasheet e tutti gli altri dettagli.