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라즈베리파이 컴퓨트모듈4(Raspberry Pi Compute Module4)는 산업용 임베디드컴퓨터(Embedded System, Computer)를 겨냥하며 많든 라즈베리파이 입니다. 산업용의 여러 어플리케이션에 맞게 기존 라즈베리파이의 불필요한 부분을 제거하여 작은 폼펙터(55mm x 45mm)를 갖은 산업용 컴퓨터 입니다.사용 온도도 산업용에 적합하게 -20°C to +85°C 입니다.

1.폼펙터 및 모듈의 확장성

기존 Raspberry Pi 4는 메모리, USB 포트, HDMI 포트 등 필요한 모든 구성 요소가 단일 보드에 통합된 전통적인 단일 보드 컴퓨터(SBC)로 설계되었습니다. 범용 컴퓨팅, 교육 및 다양한 취미 프로젝트에 적합한 독립형 장치인 반면 CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 모듈식 설계 접근 방식을 따릅니다. 표준 커넥터가 없는 작고 컴팩트한 컴퓨팅 모듈로 제공됩니다. 대신 SODIMM 커넥터를 통해 인터페이스를 노출하므로 사용자는 이를 특정 산업용 애플리케이션에 맞춘 맞춤형 캐리어 보드에 통합할 수 있습니다. 이러한 모듈성 덕분에 CM4는 최적화된 기능을 위해 맞춤형 하드웨어 설계가 필요한 대규모 제조에 이상적입니다.

2.대상 사용자및 응용 산업 분야

Raspberry Pi 4는 취미생활자, 교육자, 소규모 프로젝트를 포함하여 더 광범위한 청중을 대상으로 합니다. 홈 자동화, 미디어 센터, 사물 인터넷(IoT) 프로토타이핑과 같은 프로젝트에 매우 적합합니다. 사용자 친화적인 디자인, 저렴한 가격, 즉시 사용 가능한 기능을 통해 다양한 사용자가 액세스할 수 있습니다.

 대조적으로, CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 주로 산업 시장과 상업 제조업체를 대상으로 합니다. 모듈성과 통합 기능에 중점을 두어 상업용 애플리케이션에 사용되는 산업 자동화, 로봇 공학 및 IoT 장치에 적합합니다. 제조업체는 특정 산업 요구 사항을 충족하는 캐리어 보드를 설계하여 맞춤형 솔루션을 만들 수 있으므로 효율적인 생산과 확장이 가능합니다.

3.USB포트 및 HDMI

Raspberry Pi 4에는 USB 3.0 포트 2개, USB 2.0 포트 2개, 초당 60프레임에서 최대 4K 해상도를 지원할 수 있는 마이크로 HDMI 포트 2개가 장착되어 있습니다.산업용으로 사용하기에는 불필요한 부분이 너무 많습니다.

이에 비해 CM4에는 USB 2.0 포트 1개와 HDMI 2.0 포트 2개가 있으며 초당 60프레임에서 최대 4K 해상도를 지원합니다. 맞춤형 캐리어 보드가 필요에 따라 추가 포트를 추가할 수 있는 산업용 애플리케이션에서는 더 적은 수의 USB 포트가 있어도 문제가 되지 않을 수 있으며 더 작은 폼펙터로 인하여 작은 공간에도 설치가 가능합니다.

4.마이크로 프로세서

Raspberry Pi 4와 CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 모두 동일한 고급 프로세서인 Broadcom BCM2711로 구동됩니다. 이 프로세서에는 ARM Cortex-A72 아키텍처를 기반으로 하는 4개의 고성능 코어가 포함되어 있습니다. 이 4개의 코어가 있다는 것은 두 장치가 동시에 여러 작업을 처리할 수 있다는 것을 의미하므로 복잡한 데이터를 처리하고 다양한 애플리케이션을 실행하는 데 적합합니다.

5.그래픽 성능

Raspberry Pi 4와 CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 동일한 VideoCore VI GPU를 공유하므로 그래픽과 비디오를 쉽게 처리할 수 있습니다. 고품질 이미지 표시, 3D 그래픽 렌더링, 원활한 비디오 실행 등의 작업에는 GPU가 필수적입니다. 이 기능은 소비자 및 산업 환경 모두에서 일반적으로 사용되는 시각적 데이터 또는 사용자 인터페이스와 관련된 애플리케이션에 특히 유용합니다.

6.운영지원체제

7.연결성

Raspberry Pi 4 및 CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)에는 다양한 시나리오에서 유용성을 향상시키는 다양한 연결 옵션이 장착되어 있습니다. 두 장치 모두 키보드, 마우스 또는 외부 저장 장치와 같은 주변 장치를 연결하기 위한 USB 포트를 제공합니다. 또한 이더넷 포트가 있어 산업 환경에서 데이터 전송 및 통신에 필수적인 빠르고 안정적인 네트워크 연결이 가능합니다.

8.GPIO

또 다른 공유 기능은 GPIO 핀으로, 이를 통해 사용자는 외부 장치와 센서를 연결하여 실제 세계와 상호 작용할 수 있습니다. 이 핀은 특정 산업 응용 분야에 맞게 장치를 맞춤 설정할 수 있는 유연성과 기능을 제공하므로 모터, 센서 또는 기타 하드웨어 구성 요소를 제어해야 하는 프로젝트에 적합합니다.

9.광범위한 커뮤니티 지원

Raspberry Pi 4와 CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 모두 매니아, 개발자 및 업계 전문가로 구성된 방대하고 활동적인 커뮤니티를 자랑하는 잘 확립된 Raspberry Pi 생태계가 있읍니다. 이러한 커뮤니티 지원은 사용자가 도움을 구하고, 지식을 공유하고, 프로젝트에 대해 협업할 수 있는 광범위한 온라인 리소스, 튜토리얼 및 포럼이 있음을 의미합니다. 이러한 수준의 커뮤니티 참여는 장치에 가치를 더하고 사용자가 산업 응용 분야에 대한 솔루션과 영감을 찾을 수 있도록 보장합니다.

10.잘 준비된 Document 및 Cad 도면

무료 PCB 디자인 프로그램인 (Open Source Program) Kicad를 위한 많은 자료가 준비되어있습니다.

특히 CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 개발 단계에서 CM4전용 I/O보드가 필요하게 되는데 이경우 CM4I/O보드를 사용하여 개발을 완료 한후, 개발자는 준비되어있는 여러유형의 입출력 보드를 직접 많들어야 하는게 일반적입니다. 이 경우를 대비하여 많은 Kicad자료가 준비되어있어 개발시간 및 노력을 단축할 수 있습니다. 실제 많은 개발자들은 이부분이 편리하여 CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)를 선택하는 경우도 많이 있습니다. 자세한 자료는 아랫부분에 명기하여 놓았습니다.

11.산업용 온도스펙

CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 산업용 온도스펙이 적합하게 사용 온도가 -20°C to +85°C 입니다.

12.eMMC

CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 기존의 라즈베리파이4가 SC CARD를 메모리로 사용하는 반면 eMMC메모리를 사용하므로 보다 안정적이고 빠릅니다.사용용도에 맞게 다양한 용량의 메모리를 선택할 수 있습니다.(0G,8G,16G,32G가 생산 중 입니다)

13.인증(Certification)

인증은 산업체에서 개발후 실제 판매를 위하여 많은 시간이 소요 되는 부분입니다. CM4(Compute Module4, 컴퓨트모듈4)는 한국은 물론이며 대부분의 나라에서 이미 인증이 완료 되어있어서 많은 시간을 절약할 수 있습니다.

14.CM4I/O (CM4 입출력보드)

컴퓨트 모듈 4 IO 보드는 라즈베리파이 컴퓨팅 모듈 4의 컴패니언 보드입니다.

컴퓨트 모듈 4의 개발 시스템과 최종 제품에 통합된 임베디드 보드로 모두 사용할 수 있습니다.IO 보드는 NVMe, SATA, 네트워킹 또는 USB를 포함한 HAT 및 PCIe 카드와 같은 기성 부품을 사용하여 시스템을 빠르게 사용할 수 있습니다.Compute Module 4 IO Board는 Compute Module 4를 사용하여 시스템을 프로토타입화할 수 있습니다. Raspberry Pi Compute Module 4의 모든 인터페이스를 노출하는 Compute Module 4 IO 보드는 지금까지 가장 강력한 컴퓨팅 모듈을 위한 개발 플랫폼 및 참조 베이스 보드 설계를 제공합니다. 대부분 개발후 산업에 응용하는 경우에는 자체적인 용도에 맞게 I/O보드를 만들어 사용하는 것이 일반적입니다. 라즈베리파이 자료실에는 Kicad를 이용한 많은 입출력보드 자료가 있습니다.

CM4(Compute Module 4 / 컴퓨트모듈 4)에 대한 방대한 관련자료 링크