只需25美元，算力提升3倍：树莓派4计算模组上线
编者按：本文来自微信公众号“机器之心”（ID:almosthuman2014），编辑：泽南、蛋酱，36氪经授权发布。
一年多之后，工业界开发者们终于等来了树莓派 4 的计算模组，即简装版树莓派 4 Model B。
对于每一代嵌入式电脑树莓派（Raspberry Pi）来说，官方都会在基础版推出一段时间后发布同架构的计算模组。树莓派 1 的计算模组在 2014 年推出，树莓派 3 和 3+ 的更新分别在 2017 年和 2019 年。只有最短命的树莓派 2 没有获得过这样的版本。
自 2019 年 6 月，号称达到了「PC 级」性能的树莓派 4 发布已经过去十六个月了，今天树莓派开发团队宣布推出 Compute Module 4，售价 25 美元起。
「每年卖出的超过 700 万台树莓派设备中，有超过半数都会被用于商业用途，从电子标签、简易客户端再到过程自动化系统，」树莓派基金会创始人 Eben Upton 在新产品发布的博客中说道。「人们常常优先使用树莓派做单片机应用，但对于需求更加紧凑、或特定环境、板载 eMMCC 存储的用户来说，计算模组可以提供一个介于树莓派原形到批量生产之间的形态。」
性能大幅提升
树莓派 4 的计算模组（Raspberry Pi Compute Module 4，CM4）构建在和树莓派 4 相同的 64 位四核博通 BCM2711 处理器之上，性能相对前一代产品有了不小的提升：它有更快的 CPU 核心，更好的多媒体性能，更多的借口，以及第一次可以选择多种 RAM 容量和无线网络连接方式。同时和树莓派 4 一样，新的计算模组已经可以通过双 HDMI 接口支持两个 4K 电脑屏幕实现 60 帧刷新率的显示。
官方列出了树莓派 4 计算模组的基本配置信息：
1.5GHz 四核 Arm Cortex-A72 CPU
VideoCore VI 显卡，支持 OpenGL ES 3.x
4k 60 帧硬件解码，支持 H.265 (HEVC)
1080p 60 帧硬件解码，以及 1080p 30 帧硬件解码，支持 H.264 (AVC)
双 HDMI 接口，分辨率达到 4K 分辨率
单通道 PCI Express 2.0 接口
双 MIPI DSI 显示和双 MIPI CSI-2 摄像头接口
1GB、2GB、4GB 和 8GB LPDDR4-3200 SDRAM 内存
可选 8GB、16GB、32GB eMMC 闪存
可选 2.4GHz 和 5GHz IEEE 802.11b/g/n/ac 无线 LAN 和蓝牙 5.0
带有千兆以太网 PHY 和 IEEE 1588 支持
28 个 GPIO 针脚，以及 6 个 UART 接口、6 个 12C 接口和 5 个串行外设接口总线 SPI
前一代产品树莓派计算模组 3 （CM3）具有与 Pi 3 Model B 相同的 1.2GHz 四核博通 BCM2837 处理器，VideoCore IV GPU 和 1GB 内存。相比之下，新一代产品的性能提升约为 3 倍。
更多细节可参看：
https://www.raspberrypi.org/products/compute-module-4
树莓派 4 计算模块 Lite 版，不带 eMMC 闪存的型号。
全新外形，更加紧凑
必须注意的是，树莓派 4 计算模组引入了全新的外形，这与之前的模组产生了兼容性的中断。之前的模块采用 JEDEC DDR2 SODIMM 机械标准，在边缘连接器上带有 I/O 信号，现在新树莓派的 I/O 信号位于两个高密度正交的连接器上（一个用于电源和低速接口，一个用于高密度接口）。
这种设计显著降低了模组的总尺寸（新的尺寸为 55mm×40mm），可以让你最终制成的产品体积更小。与之前的计算模组相比，树莓派 4 计算模组因为外形的变化，意味着你需要一个新的 Compute Module IO 板才能利用所有接口进行开发，后者售价 35 美元。
开发板反面的高密度连接器。
32 种变体
因为这次的计算模组有多种 RAM、闪存和无线连接选项，所以共计有 32 种不同版本。价格也从 25 美元（1GB RAM，无 WIFI 功能）一直到最高 90 美元（8GB RAM、32GB 闪存加 WIFI 功能）不等。
新系列最基础的四个 1GB RAM 型号和树莓派 3+ 的计算模组价格相同（分别是 25、30、35 和 40 美元）。
树莓派的「底座」：CM4 IO 板
与此同时，树莓派官方还推出了新的 IO 板，为用户提供了一个现成的开发平台和设计起点。
它的配置包括：
两个常规尺寸 HDMI 接口；
千兆以太网插口；
两个 USB 2.0 接口；
MicroSD 卡座（仅限 Lite、no-eMMC Compute Module 4 型号）；
PCI Express Gen 2 x1 插口；
带有 40-pin GPIO 连接的 HAT footprint 和 PoE 接口；
桶型插孔的 12V 输入（不使用 PCIe 的情况下最高支持 26V）
摄像机和显示 FPC 连接；
带电池实计时器。
IO 板的 CAD 采用 KiCad 格式，用户可以使用这个功能丰富的开源 PCB layout 包来设计自己的计算模块。官方也给出了操作手册。
手册地址：https://datasheets.raspberrypi.org/cm4io/cm4io-datasheet.pdf
安装在 IO 板上的 CM4。
这款 IO 板售价 35 美元，总体算下来，一个完整的包含计算模块的软件包售价为 60 美元起。
CM4 天线套件
一般来说，大部分无线 CM 变体用户都能凭借主板的 PCB 天线满足使用需求，但在某些情况下不能，比如产品是金属外壳，或者模块下无法实现必要的地平面切割，此时就需要一个外接天线。
CM4 的天线套件包括一根天线、一个螺丝固定件和连接到模块接口的 U.FL 连接器。
天线套件和 CM4。
总而言之，CM4 与树莓派 4 Model B 的所有功能一样，但采用了一种更加灵活、使用略为复杂的形式。从 1 GB 到 8 GB ，从 25 美元到 90 美元，用户可选择的规格多达 32 种，以至于听起来像是在吃火锅——有了锅底之后，你可以自由选择配菜。
参考内容：
https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-compute-module-4/
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