라즈베리파이는 개발이후 지금까지 약 5천만대 이상 판매 되었읍니다. Raspberry Pi 컴퓨터는 원래 영국에서 교육 목적으로 개발되었지만 최근 몇 년 동안 산업 응용 분야에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다. Raspberry Pi에 따르면 전 세계 다양한 산업 분야의 수만 개의 응용 프로그램이 이러한 컴퓨터로 구동됩니다. 기업과 산업계의 관심이 높아지는 것은 다양한 이유 때문이며, 오늘 살펴보겠습니다. 어떻한 이유로 산업계에서는 라즈베리파이에 관심을 갖게 되었을까요?
또한 어떻한 산업분야에서 라즈베리를 사용하는지 알아 보겟습니다.
[산업계에서 라즈베리파이를 선택하는 이유?]
1.저렴한 가격Raspberry Pi는 빌딩 자동화 및 산업 제어 시스템을 위한 저비용 대안으로 간주됩니다. PLC와 같은 기존 산업용 제어 도구와 비교할 때 훨씬 저렴한 비용으로 동일한 작업을 수행할 수 있습니다.
2.제품 유연성Raspberry Pi는 다재다능하며 Linux 및 Windows IoT를 비롯한 다양한 플랫폼에서 실행할 수 있으며 Python, C++ 및 Java와 같은 다양한 언어로 프로그래밍할 수 있습니다. 이러한 다목적성으로 인해 PLC와 같은 기존 시스템과 쉽게 통합할 수 있으며 빌딩 자동화 솔루션에 이상적인 선택입니다.
3.컴팩트한 크기Raspberry Pi는 소형 싱글 보드 컴퓨터로 좁은 공간에 쉽게 설치할 수 있습니다. "상단에 부착된 하드웨어"(HAT)라고 하는 추가 주변 장치를 보드에 직접 부착할 수 있는 기능을 통해 전체 시스템이 작고 체계적입니다.
라즈베리파이 CM4
4.내구성Raspberry Pi는 가혹한 산업 조건을 견딜 수 있고 광범위한 온도 환경에서 24/7 작동할 수 있는 내구성 있는 장치입니다. 또한 전력 소비가 적습니다.
5.오픈소스 소프트웨어Raspberry Pi는 오픈 소스 소프트웨어에서 실행되므로 대규모 개발자 커뮤니티가 개발에 기여할 수 있습니다. 그 결과 보다 안정적이고 효율적인 시스템이 생성되고 개별 사용자 요구에 맞게 소프트웨어를 사용자가 정의할 수 있습니다.
6.쉬운 프로그램많은 컴퓨터 언어로 Raspberry Pi를 쉽게 코딩할 수 있습니다. Python, C++ 등과 같은. 다양한 유형의 응용 프로그램을 개발할 수 있습니다.
7.풍부한 입출력 인터페이스Raspberry Pi에는 이더넷, USB, HDMI, 40-GPIO, CSI 및 DSI를 포함한 다양한 인터페이스가 장착되어 있어 다양한 주변 장치에 연결할 수 있습니다.
라즈베리파이 5
8.확장성Raspberry Pi는 단순하고 복잡한 프로젝트 모두에 적합합니다. 독립형 장치로 작동하거나 전력 증가를 위해 여러 보드의 클러스터로 작동할 수 있습니다. 소형에서 대형으로 확장할 수 있는 기능은 시간이 지남에 따라 점진적인 시스템 개발이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.
요약하면, Raspberry Pi 컴퓨터의 주요 장점은 저렴한 비용, 안정성 및 포괄적인 에코시스템입니다. 이러한 요인으로 인해 산업용 컴퓨터 시장에서 상당한 점유율을 확보할 수 있었습니다.
Raspberry Pi 5의 최신 릴리스는 Raspberry Pi 4 출시 후 4년 만에 마침내 데뷔했으며, 성능 향상과 PCIe 2.0 지원을 추가하는 내부 실리콘을 모두 60달러의 시작 가격으로 제공합니다. 로봇 공학 및 레트로 게임을 포함한 다양한 분야에서 다재다능한 것으로 알려진 Raspberry Pi 5와 기존 Raspberry 4는 전 세계적으로 주목을 받았습니다. 이번 글에서는 이전 제품인 라즈베리 파이 4와 비교하여 라즈베리 파이 5의 눈에 띄는 개선 사항과 차별화된 기능을 살펴보겠습니다.이전 제품에 비해 CPU 성능이 2~3배 증가하고 GPU 성능이 크게 향상되었습니다. 카메라, 디스플레이 및 USB 인터페이스 개선되었읍니다.
이러한 인터페이스 개선은 Raspberry Pi의 자체 RP1 I/O 컨트롤러 칩을 통해 가능해졌습니다. 라즈베리파이가 주력 제품에 라즈베리파이 칩을 사용한 것은 이번이 처음입니다!또한 대중적인 요구에 따라 제품의 판매(및 잠재적 반품)를 추적하는 데 도움이 되는 두 가지 새로운 기능이 Raspberry Pi 5에 추가되었습니다.
1) 각 보드에는 PCB 상단에 특정 보드에 장착된 메모리 밀도를 식별하는 표시가 있습니다.
2) 모든 보드에는 쉽게 추적할 수 있도록 보드와 상자에 고유 일련번호가 있습니다.
라즈베리파이5 구성도
라즈베리파이4 구성도
1.CPU차이점
최신 Raspberry Pi 5 모델에는 최신 Broadcom BCM2712 칩이 탑재되어 있으며, 이는 이전 Raspberry Pi 4의 BCM2711보다 크게 개선되었습니다. Pi 5의 업그레이드된 CPU는 2.4GHz로 작동하는 쿼드 코어 Cortex-A76 프로세서로, 1.8GHz로 작동하는 Pi 4의 쿼드 코어 Cortex-A72에 비해 눈에 띄게 개선되어 Raspberry Pi 5는 4에 비하여 2~3배 빠릅니다.
라즈베리파이4 와 5의 비교
2.GPU 차이점
또한 Raspberry Pi 5 의 GPU는 Pi 4의 800MHz VideoCore VI를 1.1GHz의 VideoCore VII로 대체하는 등 몇 가지 눈에 띄는 개선을 보였습니다.
3.디스플레이 차이점
Raspberry Pi 5는 60Hz에서 4k를 제공할 수 있는 듀얼 HDMI 2.0 출력을 통해 인상적인 디스플레이를 지원합니다. 이와 대조적으로 Pi 4는 듀얼 HDMI 2.0도 제공하지만 하나만 60Hz에서 4k를 지원하고 다른 하나는 30Hz로 제한됩니다.
고급 장치 기능을 갖춘 Raspberry Pi 5는 H.265를 지원합니다. 이는 압축 효율성 및 비디오 품질 측면에서 H.264에 비해 확실한 이점이 있습니다. 또한 Raspberry Pi 5에는 4채널 MIPI 인터페이스가 장착되어 있어 고화질 비디오 및 고해상도 이미지와 같이 데이터 속도 요구 사항이 더 높은 애플리케이션 시나리오에 더 적합한 반면 Raspberry Pi 4는 2채널 MIPI 인터페이스를 사용합니다. 인터페이스는 해상도가 낮거나 프레임 속도 요구 사항이 낮은 일부 애플리케이션 시나리오에 적합합니다.
4.메모리 차이점
두 제품의 메모리 구성은 다양하며 둘 다 4GB 또는 8GB LPDDR4 변형을 제공합니다. 그러나 Raspberry Pi 5에는 Pi 4의 LPDDR4-3200 SDRAM보다 빠른 LPDDR4X-4267 SDRAM이 있다는 이점이 있습니다.
5.Pi 5에는 전용 I/O 칩이 있습니다
자체적으로 설계된 새로운 RP1 칩은 Pi 5에서 가장 중요한 혁신으로, 대부분의 I/O(입력/출력)를 처리하여 CPU의 부하를 줄여줍니다. 또한 Pi 4에 비해 I/O 대역폭이 증가합니다. 저장 장치, USB 및 기타 주변 장치는 더 많은 대역폭을 사용할 수 있어 이점이 있읍니다.
라즈베리파이5와 4의 비교
6.Pi 5에는 더 빠른 USB 3.0 포트가 있습니다.
Pi 4의 두 개의 USB 3.0 포트는 5Gbps의 사용 가능한 대역폭을 공유합니다. Pi 5는 RP1 칩 덕분에 두 포트 모두에 전용 5Gbps를 사용할 수 있습니다.이는 USB-SATA 어댑터를 사용하여 빠른 저장 장치를 사용할 수 있음을 의미합니다. 데이터 중복성이나 속도를 위해 RAID에서 구성 할 수도 있습니다 . 최신 전원 공급 장치에는 추가 암페어(3A에서 5A)가 있으므로 Pi 5에서 더 많은 장치에 전원을 공급할 수 있습니다.
7. Pi 5에는 PCIe 커넥터가 있습니다.
PCIe(PCI Express) 커넥터는 Raspberry Pi에 꼭 필요한 추가 기능입니다. 최근에는 이 인터페이스가 더 빠르기 때문에 많은 장치에서 이 인터페이스를 사용합니다
라즈베리파이5 의 PCIe커넥터
8. Pi 5에는 더 많은 MIPI 레인이 있습니다
Pi 4에는 2레인 MIPI DSI 디스플레이 포트와 2레인 MIPI CSI 카메라 포트가 있습니다. Pi 5에는 두 개의 MIPI 카메라/디스플레이 포트가 서로 인접해 있습니다. 둘 다 각각 4개의 레인을 갖고 있으며 카메라 또는 디스플레이 트랜시버로 작동합니다.레인을 두 배로 늘리면 최대 1.5Gbps의 대역폭을 갖춘 장치를 지원하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 비트 전송률이 더 높은 카메라나 해상도가 더 높은 LCD가 있습니다. 구형 카메라는 새 리본 케이블과 함께 사용할 수 있습니다.
라즈베리파이5의 MIPI DSI포트
9. Pi 5에는 온보드 실시간 시계(Real Time Clock)가 있습니다.
Pi 4는 일반적으로 부팅 직후 글로벌 NTP(Network Time Protocol) 서버에서 현재 시간을 가져옵니다. Pi 4가 인터넷에 연결되어 있지 않으면 시간을 수동으로 설정해야 합니다. 이와 대조적으로 Pi 5에는 온보드 RTC(Real Time Clock)와 RS2025/2032 버튼 셀을 연결하여 Pi 5가 꺼져도 전원을 유지하는 포트가 있습니다. 이렇게 하면 인터넷 연결 여부에 관계없이 Pi 5의 시간이 최신 상태로 유지됩니다.USB-C 전원 커넥터 오른쪽에 있는 보드의 J5(BAT) 커넥터를 통해 배터리 전원을 공급받을 수 있습니다.
라즈베리파이5의 리얼타임클럭
보드를 매우 낮은 전력 상태(약 3mA)로 전환하는 깨우기 알람을 설정할 수 있습니다. 알람 시간에 도달하면 보드의 전원이 다시 켜집니다. 이는 저속 촬영 이미지와 같은 주기적인 작업에 유용할 수 있습니다.
10. Pi 5에는 독립형 UART 커넥터가 있습니다.
Pi 4에서는 UART 디버깅을 위해 GPIO 핀을 사용해야 합니다. Pi 5에는 전용 UART 커넥터가 있습니다. 마이크로 HDMI 비디오 포트 사이에 위치합니다.
라즈베리파이5 의 UART커넥터
11. Pi 5에는 온보드 전원 버튼이 있습니다
여러 세대의 Raspberry Pis 이후에 많은 요청을 받은 전원 버튼이 마침내 추가되었습니다. Pi를 종료하거나 다시 시작하기 위해 매번 전원에 접근할 필요가 없습니다. 전원 버튼은 푸시형으로, Pi 5 공식 케이스에도 작동됩니다.
라즈베리파이5의 온보드 전원버튼
12. Pi 5에는 더 많은 암페어의 전원 공급 장치가 필요합니다.
Pi 5의 모든 추가 속도로 인해 전력 요구 사항도 비례적으로 증가합니다. Pi 4에는 5V 3A(15W) 전원 공급 장치가 사용 되었으나, Pi 5에서는 주변 장치가 연결된 상태에서 최적의 성능을 얻으려면 5V 5A(25W) PSU가 필요합니다. 두 전원 공급 장치 모두 USB-C 연결을 사용합니다
라즈베리파이5용 전원 어뎁터
13. Pi 5에는 냉각이 필요합니다.
Pi 5에는 Pi 4보다 600MHz 더 높은 클럭의 강력한 프로세서가 있습니다. 부작용은 더 많은 열이 발생한다는 것입니다. 냉각이 없으면 Pi 5의 프로세서는 Raspberry Pi 블로그 에 언급된 바와 같이 과부하 상태에서 열 조절에 들어갑니다(비록 Pi 4보다 여전히 빠르기는 하지만) . 이것이 공식 Pi 5 케이스에 팬이 내장된 이유입니다.추가 냉각을 위해 알루미늄 방열판과 팬을 결합한 Active Cooler 장치가 출시되었습니다. Active Cooler는 디자인이 훌륭하고 가격도 합리적입니다($10). 열 패드가 미리 부착되어 있고 팬용 4핀 커넥터가 함께 제공됩니다. PWM은 순간적인 프로세서 온도에 따라 팬 속도를 조정하여 소음을 낮게 유지하는 데 도움이 됩니다. 액티브 쿨러는 스프링 보조 푸시핀을 사용하여 Pi 5 보드의 두 구멍에 장착할 수 있습니다. (라즈베리파이5 공식케이스 와 Active Cooler는 구조상 동시에 사용할 수 없읍니다)
라즈베리파이5 전용 액티브 쿨링팬
14. Pi 5에는 3.5mm 오디오 포트가 없습니다.
Pi 4에서는 3.5mm 잭에서 오디오(또는 복합 비디오)를 출력할 수 있었습니다. Pi 5에서는 오디오 HAT를 추가하지 않는 한 HDMI 또는 Bluetooth 오디오로 제한됩니다.
[추가 변경된 사양]
또한 Raspberry Pi 5에는 Pi 4에는 없는 고성능 주변 장치용 단일 레인 PCIe 포트가 도입되었습니다. 또한 Raspberry Pi 5에는 새로운 온보드 전원 버튼이 있어 한 번만 누르면 간단한 작업을 완료할 수 있어 이전에 완료하기 위한 중복 단계가 필요하지 않습니다.
쉽게 참조할 수 있도록 주요 차이점을 강조하면서 사양을 나란히 비교했습니다. 자세한 차이점은 아래 표에 나열되어 있습니다.
라즈베리 파이 4B
라즈베리 파이 5
CPU
Broadcom BCM2711, 쿼드 코어 Cortex-A72(ARM v8) 64비트, 1.8GHz에서 실행
Broadcom BCM2712, 2.4GHz에서 실행되는 쿼드 코어 64비트 Arm Cortex-A76 CPU
GPU
500MHz VideoCore VI GPU
800MHz VideoCore VII GPU, OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2 지원
멀티미디어
H.264(AVC)
H.265(HEVC)
메모리
1GB, 2GB, 4GB 또는 8GB LPDDR4-3200 SDRAM(모델에 따라 다름)
1GB, 2GB, 4GB 또는 8GB LPDDR4X-4267 SDRAM(모델에 따라 다름)
와이파이
듀얼 밴드 802.11ac Wi-Fi
듀얼 밴드 802.11ac Wi-Fi
블루투스
블루투스 5.0, BLE
블루투스 5.0 / 블루투스 저에너지(BLE)
USB
Type-C 포트 1개, USB 3.0 포트 2개, USB 2.0 포트 2개, 이더넷 포트 1개, Micro-SD 카드 슬롯 1개
Type-C 포트 1개, USB 3.0 포트 2개, USB 2.0 포트 2개, 이더넷 포트 1개, Micro-SD 카드 슬롯 1개
마이크로 HDMI 포트 2개(최대 4Kp60 지원), 2레인 MIPI DSI 디스플레이 포트 1개, 2레인 MIPI CSI 카메라 포트 1개, 4극 스테레오 오디오 및 컴포지트 비디오 포트
HDR과 호환되는 마이크로 HDMI 인터페이스 2개(최대 4Kp60 지원), 4채널 MIPI 카메라/디스플레이 트랜시버 2개, PCle 2.0 인터페이스 1개, 배터리 커넥터 1개(실시간 클럭용), UART 포트 1개
입력 전원
USB-C(최소 3A)를 통한 5V DC 전원, GPIO를 통한 5V DC 전원(최소 3A), PoE로 구동(별도의 PoE+HAT 필요)
USB-C를 통해 5V/5A DC 전원을 제공합니다. GPIO를 통한 전원 공급 지원, PoE를 통한 5V DC 전원 공급(별도 PoE+HAT 필요)
GPIO
Raspberry Pi 표준 40핀 커넥터
Raspberry Pi 표준 40핀 커넥터
[라즈베리파이 5 가 4 보다 우수한 이유]
Raspberry Pi 5는 프로젝트에서 최고 수준의 성능이 필요한 사람들에게 인상적인 업그레이드입니다. 가장 눈에 띄는 개선 사항 중 하나는 Raspberry Pi 4에 비해 더 강력하고 효율적인 CPU와 GPU입니다. CPU는 추가로 600MHz 더 빨라져 원시 처리 기능이 크게 향상됩니다.
Raspberry Pi 5는 또한 그래픽 성능에서도 Raspberry Pi 4를 능가합니다. VideoCore VII 아키텍처는 Pi 4에 있는 VideoCore VI보다 300MHz 더 빠르며 몇 가지 호환성 및 효율성 향상 기능을 제공합니다. 또한 Raspberry Pi 5는 Vulkan 1.2를 지원합니다. 이는 Pi 4의 Vulkan 1.0 지원에 비해 이점이 있어 게이머와 시각적 프로젝트 매니아에게 탁월한 선택입니다.
그러나 전력 사용량은 Raspberry Pi 5에서 고려해야 할 사항입니다. 새 프로세서는 전력 효율성이 더 높지만 더 많은 전력을 소비합니다. 즉, Raspberry Pi 4 전원 공급 장치는 최신 Raspberry Pi 5와 호환되지 않습니다.
[라즈베리파이 5에서 변경된 부분]
(1) 전원버튼이 추가 되었읍니다.
(2) PCIe 인터페이스가 추가 되었읍니다.
(3) 베터리 커넥터 인터페이스가 추가 되었읍니다.
(4) UART인터페이스가 추가 되었읍니다.
(5) DSI 및 CSI 커넥터가 통합되면서 새롭게 변경되었습니다.
2-lane MIPI에서 4-lane MIPI 구성으로 변경되어 1mm/15핀에서 0.5mm/22핀 구성이 되었습니다.
DSI 및 CSI 통합 커넥터로 변경되었기 때문에 필요에 따라 2개의 카메라 혹은 디스플레이를 연결해 사용할 수 있습니다.
(6) RP1-CO칩이 추가 되었읍니다. LCD, USB, 카메라등의 성능이 향상되었읍니다.
최신 27W USB-C PD(Power Delivery) 전원 공급 장치는 Raspberry Pi 5에 최대 5.1V, 5A를 제공하여 전원을 공급할 수 있는 주변 장치의 범위를 넓힙니다. 기본적으로 Raspberry Pi 5의 USB 포트 4개에서 끌어오는 총 전력은 600mA로 제한됩니다. 그러나 USB-C PD 전원 공급 장치가 인식되면 이 제한은 자동으로 1.6A로 증가합니다.
또한 USB-C PD 전원 공급 장치는 PD 호환 항목에 9V에서 3A, 12V에서 2.25A, 15V에서 1.8A를 제공할 수 있으므로 Raspberry Pi가 아닌 애플리케이션을 위한 우수하고 비용 효율적인 전원 공급 장치입니다.
Raspberry Pi 5 액티브 쿨러는 케이스 없이 지속적으로 높은 부하에서 Raspberry Pi 5를 사용하려는 사용자를 위한 대체 냉각 솔루션입니다. 이 장치는 팬 커넥터를 통해 전원을 공급하고 제어하는 가변 속도 팬과 대형 금속 방열판을 결합하고 장착 구멍에 있는 한 쌍의 스프링 장착 핀을 사용하여 Raspberry Pi 5의 PCB에 연결됩니다.
Active Cooler는 단일 부품으로 제공되고 송풍기가 내장된 양극 처리된 알루미늄 방열판입니다. 이 제품에는 열 전달을 위해 사전 적용된 열 패드가 포함되어 있으며 스프링 장착 푸시 핀을 사용하여 Raspberry Pi 5 보드에 직접 장착됩니다. Raspberry Pi 펌웨어가 이를 능동적으로 관리하며 온도가 60°C에 도달하면 송풍기 팬이 켜집니다. 온도가 67.5°C로 올라가면 팬 속도가 증가하고, 75°C에서는 팬이 최대 속도로 작동합니다. 온도가 이 한도 아래로 떨어지면 송풍기 팬의 회전 속도가 자동으로 감소합니다.
라즈베리파이5 전용 액티브 쿨러라즈베리파이5 전용 액티브 쿨러사용시 테스트 그래프
°C 단위의 프로세서 온도는 시간(초)에 대해 표시되며 스트레스 테스트는 T=T₀ 시간에서 시작됩니다. 패시브 히트싱크 덕분에 액티브 쿨러는 약 45°C의 낮은 유휴 온도를 유지하는 데 도움이 됩니다. 과부하 상태에서 장기간 테스트하는 동안 쿨러의 팬 속도는 저속으로 증가하여 CPU 온도를 60°C로 안정화하고 테스트 중에 관찰된 최대 온도는 62~63°C입니다.
새로운 Raspberry Pi 5 케이스는 Raspberry Pi 5의 더 높은 피크 전력 소비를 지원하기 위해 향상된 냉각 기능을 갖춘 Raspberry Pi 4 케이스의 진화입니다. Raspberry Pi 5의 전용 커넥터로 전원을 공급하고 제어하는 가변 속도 팬이 특징입니다. 파이 5 PCB.케이스는 클래식한 레드/화이트 컬러 테마로 출시되며, 이어서 블랙/그레이 컬러 스타일로 출시됩니다.Active Cooler가 포함 되어있읍니다.
라즈베리파이5 전용 케이스
[라즈베리파이 5 RTC 베터리]
이 충전식 리튬 배터리는 주 전원 연결이 끊어졌을 때 Raspberry Pi 5의 온보드 실시간 클록(RTC)에 전원을 공급하도록 설계되었습니다.Panasonic ML-2020 리튬 이산화망간 배터리가 포함되어 있으며, Raspberry Pi 5 PCB의 배터리 커넥터에 연결하기에 적합한 2핀 커넥터와 케이스 내부 또는 기타 편리한 위치에 장착하기 위한 양면 접착 패드가 함께 제공됩니다.
Raspberry Pi 5 에는 2개의 4레인 MIPI 커넥터가 함께 제공되며 각 커넥터는 카메라나 디스플레이를 지원할 수 있습니다. 이 커넥터는 컴퓨팅 모듈 개발 키트의 형식과 동일한 22방향, 0.5mm 피치 "미니" FPC 형식을 활용합니다. 현재 카메라 및 디스플레이 제품의 15방향, 1mm 피치 "표준" 형식 커넥터에 연결하려면 어댑터 케이블이 필요합니다.
카메라 케이블은 모니터와 호환되지 않으며 그 반대도 마찬가지라는 점에 유의하는 것이 중요합니다.카메라 케이블을 디스플레이에 사용하면 안 되며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. Raspberry Pi 브랜드 카메라 및 디스플레이에는 추후 공지가 있을 때까지 이전 스타일의 케이블이 계속 장착됩니다.
라즈베리파이 컴퓨트 모듈4 (CM4)CM4 DIAGRAM라즈베리파이4 와 컴퓨트모듈 CM4의 사이즈 비교
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°C입니다.
1.폼펙터 및 모듈의 확장성 기존Raspberry Pi 4는 메모리, USB포트, HDMI포트 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 반면CM4(Compute Module4,컴퓨트모듈4)는 모듈식 설계 접근 방식을 따릅니다.표준 커넥터가 없는 작고 컴팩트한(55mm X 40mm X 4.7mm) 컴퓨팅 모듈로 제공됩니다.대신SODIMM커넥터를 통해 인터페이스를 노출하므로 사용자는 이를 특정 산업용 애플리케이션에 맞춘 맞춤형 캐리어 보드에 통합할 수 있습니다.이러한 모듈성 덕분에CM4는 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 및IoT장치에 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 4에는USB 3.0포트2개, USB 2.0포트2개,초당60프레임에서 최대4K해상도를 지원할 수 있는 마이크로HDMI포트2개가 장착되어 있습니다.산업용으로 사용하기에는 불필요한 부분이 너무 많습니다. 이에 비해CM4에는USB 2.0포트1개와HDMI 2.0포트2개가 있으며 초당60프레임에서 최대4K해상도를 지원합니다.맞춤형 캐리어 보드가 필요에 따라 추가 포트를 추가할 수 있는 산업용 애플리케이션에서는 더 적은 수의USB포트가 있어도 문제가 되지 않을 수 있으며 더 작은 폼펙터로 인하여 작은 공간에도 설치가 가능합니다.
4.마이크로 프로세서 Raspberry Pi 4와CM4(Compute Module4,컴퓨트모듈4)는 모두 동일한 고급 프로세서인Broadcom BCM2711로 구동됩니다.이 프로세서에는ARM Cortex-A72아키텍처를 기반으로 하는4개의 고성능 코어가 포함되어 있습니다.이4개의 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 4와CM4(Compute Module4,컴퓨트모듈4)는 동일한VideoCore VI GPU를 공유하므로 그래픽과 비디오를 쉽게 처리할 수 있습니다.고품질 이미지 표시, 3D그래픽 렌더링,원활한 비디오 실행 등의 작업에는GPU가 필수적입니다.이 기능은 소비자 및 산업 환경 모두에서 일반적으로 사용되는 시각적 데이터 또는 사용자 인터페이스와 관련된 애플리케이션에 특히 유용합니다.
6.운영지원체제 두 장치 모두 다양한 운영 체제,특히Linux기반 배포판에서 작동하도록 설계되었습니다.이러한 호환성으로 인해 개발자가 프로젝트에서 활용할 수 있는 광범위한 소프트웨어 도구 및 라이브러리가 제공됩니다.맞춤형 제어 시스템을 만들든 복잡한 알고리즘을 구현하든 광범위한 소프트웨어 지원에 액세스하는 것은 취미 생활과 산업용 응용 프로그램 모두에 중요합니다
7.연결성 Raspberry Pi 4및CM4(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 위한USB포트를 제공합니다.또한 이더넷 포트가 있어 산업 환경에서 데이터 전송 및 통신에 필수적인 빠르고 안정적인 네트워크 연결이 가능합니다.
8.GPIO 또 다른 공유 기능은GPIO핀으로,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 4와CM4(Compute Module4,컴퓨트모듈4)는 모두 매니아,개발자 및 업계 전문가로 구성된 방대하고 활동적인 커뮤니티를 자랑하는 잘 확립된Raspberry Pi생태계가 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 무료PCB디자인 프로그램인(Open Source Program)Kicad를 위한 많은 자료가 준비되어있습니다. 특히CM4(Compute Module4,컴퓨트모듈4)는 개발 단계에서CM4전용I/O보드가 필요하게 되는데 이경우CM4I/O보드를 사용하여 개발을 완료 한후,개발자는 준비되어있는 여러유형의 입출력 보드를 직접 많들어야 하는게 일반적입니다.이 경우를 대비하여 많은Kicad자료가 준비되어있어 개발시간 및 노력을 단축할 수 있습니다.실제 많은 개발자들은 이부분이 편리하여CM4(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°C입니다.
12.eMMC CM4(Compute Module4,컴퓨트모듈4)는 기존의 라즈베리파이4가SC CARD를 메모리로 사용하는 반면eMMC메모리를 사용하므로 보다 안정적이고 빠릅니다.사용용도에 맞게 다양한 용량의 메모리를 선택할 수 있습니다.(0G,8G,16G,32G가 생산 중 입니다)
라즈베리파이 컴퓨트 모듈의 종류 : 총 32종
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)
라즈베리파이 컴퓨트 모듈4 입출력보드(CM4 I/O BOARD) DIAGRAM
컴퓨트 모듈4 IO보드는 라즈베리파이 컴퓨팅 모듈4의 컴패니언 보드입니다. 컴퓨팅 모듈4의 개발 시스템과 최종 제품에 통합된 임베디드 보드로 모두 사용할 수 있습니다.IO보드는NVMe, SATA,네트워킹 또는USB를 포함한HAT및PCIe카드와 같은 기성 부품을 사용하여 시스템을 빠르게 사용할 수 있습니다.Compute Module 4 IO Board는Compute Module 4를 사용하여 시스템을 프로토타입화할 수 있습니다. Raspberry Pi Compute Module 4의 모든 인터페이스를 노출하는Compute Module 4 IO보드는 지금까지 가장 강력한 컴퓨팅 모듈을 위한 개발 플랫폼 및 참조 베이스 보드 설계를 제공합니다.대부분 개발후 산업에 응용하는 경우에는 자체적인 용도에 맞게I/O보드를 만들어 사용하는 것이 일반적입니다.라즈베리파이 자료실에는Kicad를 이용한 많은 입출력보드 자료가 있습니다.
