Guida utente del modulo di elaborazione Raspberry Pi 4
Colofone
© 2022-2025 Raspberry Pi Ltd
Questa documentazione è concessa in licenza con un Creative Commons Attribuzione - Non opere derivate 4.0 Internazionale (CC BY-ND)
| Pubblicazione | 1 |
| Costruire data | 22/07/2025 |
| Costruire versione | 0afd6ea17b8b |
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Cronologia delle versioni del documento
| Pubblicazione | Data | Descrizione |
| 1 | Marzo 2025 | Versione iniziale. Questo documento si basa in gran parte sul whitepaper "Raspberry Pi Compute Module 5 forward guidance". |
Ambito del documento
Questo documento si applica ai seguenti prodotti Raspberry Pi:
| Pi 0 | Pi 1 | Pi 2 | Pi 3 | Pi 4 | Pi 400 | Pi 5 | Pi 500 | CM1 | CM3 | CM4 | CM5 | Pico | Pico2 | ||||
| 0 | W | H | A | B | A | B | B | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto |
Introduzione
Raspberry Pi Compute Module 5 prosegue la tradizione Raspberry Pi, prendendo l'ultimo computer di punta Raspberry Pi e realizzando un prodotto piccolo, equivalente a livello hardware, adatto ad applicazioni embedded. Raspberry Pi Compute Module 5 ha lo stesso fattore di forma compatto di Raspberry Pi Compute Module 4, ma offre prestazioni più elevate e un set di funzionalità migliorato. Esistono, naturalmente, alcune differenze tra Raspberry Pi Compute Module 4 e Raspberry Pi Compute Module 5, descritte in questo documento.
NOTA
Per i pochi clienti che non potranno utilizzare il Raspberry Pi Compute Module 5, il Raspberry Pi Compute Module 4 rimarrà in produzione almeno fino al 2034.
La scheda tecnica del Raspberry Pi Compute Module 5 deve essere letta insieme a questo whitepaper.
https://datasheets.raspberrypi.com/cm5/cm5-datasheet.pdf
Caratteristiche principali
Raspberry Pi Compute Module 5 ha le seguenti caratteristiche:
- SoC Arm Cortex-A76 (Armv8) quad-core a 64 bit con clock a 2.4 GHz
- 2 GB, 4 GB, 8 GB o 16 GB di SDRAM LPDDR4
- Memoria flash eMMC integrata, opzioni OGB (modello Lite), 16 GB, 32 GB o 64 GB
- 2 porte USB 3.0
- Interfaccia Ethernet da 1 Gb
- 2 porte MIPI a 4 corsie che supportano sia DSI che CSI-2
- 2 porte HDMI in grado di supportare 4Kp60 contemporaneamente
- 28 pin GPIO
- Punti di prova a bordo per semplificare la programmazione della produzione
- EEPROM interna sul fondo per migliorare la sicurezza
- RTC integrato (batteria esterna tramite connettori a 100 pin)
- Regolatore della ventola di bordo
- Wi-Fi®/Bluetooth integrato (a seconda dello SKU)
- PCIe 2.0′ a 1 corsia
- Supporto PSU Type-C PD
NOTA
Non tutte le configurazioni SDRAM/eMMC sono disponibili. Si prega di verificare con il nostro team commerciale.
In alcune applicazioni è possibile utilizzare PCIe Gen 3.0, ma non è ufficialmente supportato.
Compatibilità con Raspberry Pi Compute Module 4
Per la maggior parte dei clienti, il Raspberry Pi Compute Module 5 sarà compatibile a livello di pin con il Raspberry Pi Compute Module 4.
Le seguenti funzionalità sono state rimosse/modificate tra i modelli Raspberry Pi Compute Module 5 e Raspberry Pi Compute Module 4:
- Video composito
- L'uscita composita disponibile su Raspberry Pi 5 NON viene instradata su Raspberry Pi Compute Module 5
- Porta DSI a 2 corsie
- Ci sono due porte DSI a 4 corsie disponibili sul Raspberry Pi Compute Module 5, combinate con le porte CSI per un totale di due
- Porta CSI a 2 corsie
- Ci sono due porte CSI a 4 corsie disponibili sul Raspberry Pi Compute Module 5, combinate con le porte DSI per un totale di due
- 2 ingressi ADC
Memoria
La capacità di memoria massima del Raspberry Pi Compute Module 4 è di 8 GB, mentre il Raspberry Pi Compute Module 5 è disponibile nella variante da 16 GB di RAM.
A differenza del Raspberry Pi Compute Module 4, il Raspberry Pi Compute Module 5 NON è disponibile nella variante da 1 GB di RAM.
Audio analogico
L'audio analogico può essere mixato sui pin GPIO 12 e 13 sul Raspberry Pi Compute Module 5, allo stesso modo del Raspberry Pi Compute Module 4.
Utilizzare la seguente sovrapposizione dell'albero dei dispositivi per assegnare l'audio analogico a questi pin:
A causa di un errore sul chip RP1, i pin GPIO 18 e 19 potrebbero essere utilizzati per l'audio analogico sul modulo di elaborazione Raspberry Pi
4, non sono collegati all'hardware audio analogico sul Raspberry Pi Compute Module 5 e non possono essere utilizzati.
NOTA
L'uscita è un flusso di bit piuttosto che un vero segnale analogico. Condensatori di livellamento e un ampSarà necessario un lifier sulla scheda IO per pilotare un'uscita a livello di linea.
Modifiche all'avvio USB
L'avvio USB da un'unità flash è supportato solo tramite le porte USB 3.0 sui pin 134/136 e 163/165
Raspberry Pi Compute Module 5 NON supporta l'avvio host USB sulla porta USB-C
A differenza del processore BCM2711, il BCM2712 non ha un controller XHCI sull'interfaccia USB-C, ma solo un controller DWC2 sui pin 103/105. L'avvio tramite 1800t avviene tramite questi pin.
Passa alla modalità di reset e spegnimento del modulo
Il pin 1/0 92 è ora impostato su w Button anziché sus PG, il che significa che è necessario utilizzare un PMIC EN per reimpostare il modulo.
Il segnale PRIC ENABLE ripristina il PMIC e quindi il SoC. È possibile view PRIC EN quando viene portato a un livello basso e poi rilasciato, il che è funzionalmente simile al portare il tuo Po a un livello basso sul Raspberry Pi Compute Module 4 e rilasciarlo.
Raspberry Pi Compute Module 4 ha l'ulteriore vantaggio di poter resettare le periferiche tramite il segnale nEXTRST. Raspberry Pi Compute Module 5 emulerà questa funzionalità su CAM GPIOT.
GLOBAL EN/PHIC EN sono cablati direttamente al PMIC e bypassano completamente il sistema operativo. Sul Raspberry Pi Compute Module 5, utilizzare
GLOBALE EN/PHIC Es per eseguire un arresto forzato (ma non sicuro)
Se, quando si utilizza una scheda 10 esistente, è necessario mantenere la funzionalità di commutazione del pin I/O 92 per avviare un hard reset, è necessario intercettare il pulsante a livello software; anziché invocare uno spegnimento del sistema, può essere utilizzato per generare un interrupt software e, da lì, per attivare direttamente un reset del sistema (ad esempio, scrivendo su S).
Voce dell'albero dei dispositivi che gestisce un pulsante di accensione (arch/arm64/boot/dts/broadcom/bcm2712-rpi-cm5.dtsi).
Il codice 116 è il codice evento standard per l'evento KEY POWER del kernel e nel sistema operativo è presente un gestore per questo.
Raspberry Pi consiglia di utilizzare i watchdog del kernel se si teme che il firmware o il sistema operativo si blocchino e il tasto di accensione non risponda. Il supporto per i watchdog ARM è già presente in Raspberry Pi OS tramite l'albero dei dispositivi e può essere personalizzato in base ai singoli casi d'uso. Inoltre, una pressione prolungata sul pulsante PIR (7 secondi) causerà lo spegnimento del dispositivo da parte del gestore integrato del PMIC.
Modifiche dettagliate al pinout
I segnali CAM1 e DSI1 sono diventati a doppio scopo e possono essere utilizzati sia per una telecamera CSI che per un display DSI.
I pin precedentemente utilizzati per CAMO e DSIO sul Raspberry Pi Compute Module 4 ora supportano una porta USB 3.0 sul Raspberry Pi Compute Module 5.
Il pin VBAC COMP originale del Raspberry Pi Compute Module 4 è ora un pin abilitato VBUS per le due porte USB 3.0 ed è attivo alto. Il Raspberry Pi Compute Module 4 offre una protezione ESD aggiuntiva sui segnali HDMI, SDA, SCL, HPD e CEC. Questa protezione è stata rimossa dal Raspberry Pi Compute Module 5 per motivi di spazio. Se necessario, la protezione ESD può essere applicata alla scheda madre, sebbene Raspberry Pi Ltd non la consideri essenziale.
|
Spillo |
CM4 | CM5 | Commento |
| 16 | SYNC_IN | Fan_tacho | Ingresso tachimetro ventola |
| 19 | Ethernet nLED1 | Fan_pwn | Uscita PWM della ventola |
| 76 | Prenotato | VBAT | Batteria RTC. Nota: ci sarà un carico costante di pochi uA, anche se CM5 è alimentato. |
| 92 | ESEGUI_PG | Pulsante PWR | Replica il pulsante di accensione del Raspberry Pi 5. Una breve pressione segnala che il dispositivo deve riattivarsi o spegnersi. Una pressione prolungata forza lo spegnimento. |
| 93 | nRPIBOOT | nRPIBOOT | Se il PWR_Button è basso, anche questo pin verrà impostato basso per un breve periodo dopo l'accensione. |
| 94 | AnalogIP1 | CC1 | Questo pin può essere collegato alla linea CC1 di un connettore USB di tipo C per consentire al PMIC di negoziare 5 A. |
| 96 | AnalogIP0 | CC2 | Questo pin può essere collegato alla linea CC2 di un connettore USB di tipo C per consentire al PMIC di negoziare 5 A. |
| 99 | Global_IT | PMIC_ENABLE | Nessun cambiamento esterno. |
| 100 | nEXTRST | CAM_GPIO1 | Attivato sul Raspberry Pi Compute Module 5, ma può essere forzato a livello basso per emulare un segnale di reset. |
| 104 | Prenotato | PCIE_DET_nWAKE | PCIE nWAKE. Esegui il pull up su CM5_3v3 con una resistenza da 8.2K. |
| 106 | Prenotato | PCIE_PWR_IT | Segnala se il dispositivo PCIe può essere acceso o spento. Attivo alto. |
| 111 | VDAC_COMP | VBUS_IT | Uscita per segnalare che USB VBUS deve essere abilitato. |
| 128 | CAM0_D0_N | USB3-0-RX_N | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
| 130 | CAM0_D0_P | USB3-0-RX_P | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
| 134 | CAM0_D1_N | USB3-0-DP | Segnale USB 2.0. |
| 136 | CAM0_D1_P | USB3-0-DM | Segnale USB 2.0. |
| 140 | CAM0_C_N | USB3-0-TX_N | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
| 142 | CAM0_C_P | USB3-0-TX_P | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
| 157 | DSI0_D0_N | USB3-1-RX_N | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
| 159 | DSI0_D0_P | USB3-1-RX_P | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
| 163 | DSI0_D1_N | USB3-1-DP | Segnale USB 2.0. |
| 165 | DSI0_D1_P | USB3-1-DM | Segnale USB 2.0. |
| 169 | DSI0_C_N | USB3-1-TX_N | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
| 171 | DSI0_C_P | USB3-1-TX_P | Potrebbe essere scambiato il codice prodotto. |
Oltre a quanto sopra, i segnali PCIe CLK non sono più accoppiati capacitivamente.
PCB
Il PCB del Raspberry Pi Compute Module 5 è più spesso di quello del Raspberry Pi Compute Module 4, misurando 1.24 mm +/-10%.
Lunghezze delle tracce
Le lunghezze delle tracce HDMI0 sono cambiate. Ogni coppia P/N rimane abbinata, ma lo skew tra le coppie è ora <1 mm per le schede madri esistenti. È improbabile che ciò influisca, poiché lo skew tra le coppie può essere nell'ordine di 25 mm.
Anche le lunghezze delle tracce HDMI1 sono cambiate. Ogni coppia P/N rimane abbinata, ma lo skew tra le coppie è ora <5 mm per le schede madri esistenti. È improbabile che ciò influisca, poiché lo skew tra le coppie può essere nell'ordine di 25 mm.
Le lunghezze delle tracce Ethernet sono cambiate. Ogni coppia P/N rimane abbinata, ma lo skew tra le coppie è ora <4 mm per le schede madri esistenti. È improbabile che ciò influisca, poiché lo skew tra le coppie può essere nell'ordine dei 12 mm.
Connettori
I due connettori a 100 pin sono stati sostituiti con connettori di marca diversa. Sono compatibili con i connettori esistenti, ma sono stati testati ad alte correnti. La parte di accoppiamento che va sulla scheda madre è Amphenol P/N 10164227-1001A1RLF
Bilancio di potenza
Poiché il Raspberry Pi Compute Module 5 è significativamente più potente del Raspberry Pi Compute Module 4, consumerà più energia elettrica. I progetti di alimentazione dovrebbero prevedere un SV fino a 2.5 A. Se questo crea un problema con una scheda madre esistente, è possibile ridurre la frequenza di clock della CPU per ridurre il consumo energetico di picco.
Il firmware monitora il limite di corrente per USB, il che significa effettivamente che usb mas surrant, enable è sempre 1 su CM5, la progettazione a 10 schede dovrebbe tenere in considerazione la corrente USB totale richiesta.
Il firmware segnalerà le capacità di alimentazione rilevate (se possibile) tramite l'albero dei dispositivi. Su un sistema in esecuzione, vedere /proc/albero dei dispositivi/scelto/poser/Questi filevengono memorizzati come dati binari big-endian a 32 bit.
Modifiche/requisiti del software
Da un punto di vista software view, le modifiche hardware tra Raspberry Pi Compute Module 4 e Raspberry Pi Compute Module 5 sono nascoste all'utente dal nuovo albero dei dispositivi files, il che significa che la maggior parte del software che aderisce alle API Linux standard funzionerà senza modifiche. L'albero dei dispositivi fileassicurarsi che al momento dell'avvio vengano caricati i driver corretti per l'hardware.
Albero dei dispositivi files può essere trovato nell'albero del kernel Linux Raspberry Pi. Per esempioampon:
https://github.com/raspberrypi/linux/blob/rpi-612.y/arch/arm64/boot/dis/broadcom/bom2712-pi-om5.dtsi.
Si consiglia agli utenti che passano a Raspberry Pi Compute Module 5 di utilizzare le versioni software indicate nella tabella sottostante, o più recenti. Sebbene non sia obbligatorio utilizzare Raspberry Pi OS, si tratta di un utile riferimento, da qui la sua inclusione nella tabella.
| Software | Versione | Data | Appunti |
| Sistema operativo Raspberry Pi | Topo di biblioteca (12) | ||
| Firmware | Dal 10 marzo 2025 | Vedere https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides- whitepaper/documenti/RP-003476-WP/Aggiornamento-del-firmware-Pi.pdf per i dettagli sull'aggiornamento del firmware su un'immagine esistente. Si noti che i dispositivi Raspberry Pi Compute Module 5 sono pre-programmati con il firmware appropriato. | |
| Nocciolo | 6.12.x | Da 2025 | Questo è il kernel utilizzato nel sistema operativo Raspberry Pi |
Passaggio da driver proprietari a API/librerie Linux standard
Firmware
Tutte le modifiche elencate di seguito facevano parte della transizione da Raspberry Pi OS Bullseye a Raspberry Pi OS Bookworm nell'ottobre 2023. Mentre Raspberry Pi Compute Module 4 era in grado di utilizzare le vecchie API deprecate (poiché il firmware legacy richiesto era ancora presente), questo non è il caso di Raspberry Pi Compute Module 5.
Raspberry Pi Compute Module 5, come Raspberry Pi 5, ora si basa sullo stack di visualizzazione DRM (Direct Rendering Manager), anziché sullo stack legacy spesso denominato DispmanX. Raspberry Pi Compute Module 5 NON supporta DispmanX tramite firmware, quindi il passaggio a DRM è essenziale.
Un requisito simile si applica alle fotocamere: Raspberry Pi Compute Module 5 supporta solo l'API della libreria libcamera, quindi le applicazioni più vecchie che utilizzano le API MMAL del firmware legacy, come raspi-still e rasps-vid, non funzionano più.
Le applicazioni che utilizzano l'API OpenMAX (telecamere, codec) non funzioneranno più su Raspberry Pi Compute Module 5, quindi dovranno essere riscritte per utilizzare V4L2. Ad esempioampAlcuni file di questo tipo si trovano nel repository GitHub libcamera-apps, dove vengono utilizzati per accedere all'hardware del codificatore H264.
OMXPlayer non è più supportato, poiché utilizza anche l'API MMAL per la riproduzione video. È necessario utilizzare l'applicazione VLC. Non esiste compatibilità con la riga di comando tra queste applicazioni: consultare la documentazione di VLC per i dettagli sull'utilizzo.
Raspberry Pi ha già pubblicato un whitepaper in cui vengono analizzate queste modifiche in modo più dettagliato: https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides-whitepapers/documents/RP-006519-WP/Transitioning-from-Buliseye-to-Bookworm.pdf.
Informazioni aggiuntive
Sebbene non sia strettamente correlato alla transizione da Raspberry Pi Compute Module 4 a Raspberry Pi Compute Module 5, Raspberry Pi Ltd ha rilasciato una nuova versione del software di provisioning di Raspberry Pi Compute Module e dispone anche di due strumenti di generazione di distribuzioni che gli utenti di Raspberry Pi Compute Module 5 potrebbero trovare utili.
rpi-sb-provisioner è un sistema di provisioning automatico e sicuro con input minimi per i dispositivi Raspberry Pi. È completamente gratuito da scaricare e utilizzare e può essere trovato sulla nostra pagina GitHub qui: https://github.com/raspberrypi/rpi-sb-provisioner.
pi-gen è lo strumento utilizzato per creare le immagini ufficiali del sistema operativo Raspberry Pi, ma è disponibile anche per terze parti che desiderano creare le proprie distribuzioni. Questo è l'approccio consigliato per le applicazioni Raspberry Pi Compute Module che richiedono ai clienti di creare un sistema operativo basato su Raspberry Pi OS personalizzato per il loro specifico caso d'uso. Anche questo strumento è scaricabile e utilizzabile gratuitamente ed è disponibile qui: https://github.com/RPi-Distro/pi-genLo strumento pi-gen si integra bene con rpi-sb-provisioner per fornire un processo end-to-end per la generazione di immagini del sistema operativo con avvio sicuro e la loro implementazione sul Raspberry Pi Compute Module 5.
rpi-image-gen è un nuovo strumento di creazione di immagini (https://github.com/raspberrypi/rpi-image-gen) che potrebbe essere più appropriato per distribuzioni di clienti più leggere
Per l'avvio e il test e laddove non vi sia alcun requisito per il sistema di provisioning completo, rpiboot è ancora disponibile su Raspberry Pi Compute Module 5. Raspberry Pi Ltd consiglia di utilizzare un host Raspberry Pi SBC che esegue l'ultima versione di Raspberry Pi OS e l'ultima versione di rathoot da https://github.com/raspberrypi/usbbootÈ necessario utilizzare l'opzione 'Mass Storage Gadget' durante l'esecuzione rpiboot, poiché la precedente opzione basata sul firmware non è più supportata.
Dettagli di contatto per maggiori informazioni
Per favore contattaci
applications@iraspberrypi.com
se hai domande su questo whitepaper.
Web: www.raspberrypi.com
Documenti / Risorse
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Modulo di calcolo Raspberry Pi 4 [pdf] Guida utente Modulo di calcolo 4, Modulo 4 |