Compute Modules Explicados: Benefícios e Aplicações para Desenvolvimento de Produtos Compactos

Você está procurando um módulo disponível para desenvolver um produto comercializável que se encaixe em um conector SODIMM padrão? Então, um Compute Module é o que você precisa.

Com esta placa, você pode reduzir o tamanho da sua aplicação final — algo impossível com as placas Raspberry Pi padrão.

Quer saber mais sobre esta placa? Este artigo explica o Compute Module e como utilizar o dispositivo, além de responder às principais dúvidas para começar.

O que é um Compute Module?

Um módulo de computação é o fator de forma mais flexível usado para aplicações industriais. Este dispositivo possui um cartão SD de 4GB (eMMC) e o "coração" do Raspberry Pi.

O Compute Module e o Pi Zero parecem semelhantes e têm fatores de forma pequenos comparáveis estruturalmente. Mas, na realidade, ambos os módulos são diferentes.

O Compute Module possui dois conectores mezzanine de alta velocidade e alta densidade de 100 pinos que podem ser facilmente pareados com qualquer carrier board (placa de suporte) de sua preferência. Assim, você obtém o hardware e o encapsulamento final que se adequa à sua aplicação. Portanto, você pode criar seu próprio PCB com o Compute Module.

Para que serve o Compute Module?

Como o Compute Module é ideal para sistemas embarcados e usos industriais, você pode utilizá-lo para automação de processos. O módulo também funciona para outras aplicações como thin clients e sinalização digital. Além disso, oferece desempenho aumentado pois utiliza o mesmo processador do Raspberry Pi 4.

Outros usos incluem:

• Computadores e controladores industriais
• Dispositivos IoT
• Automação residencial
• Computação em cluster
• Dispositivos portáteis

Quais são os Benefícios do Compute Module?

1. Disponível para desenvolvimento de produtos.
2. Placa pequena que permite aplicações finais compactas.
3. Possui eMMC integrada (armazenamento onboard).
4. Suporta diversas interfaces I/O:

• Interface NAND (SMI) – 1
• Interface de display DSI de duas pistas (até 1Gbps por pista) – 1
• DPI (Display RGB Paralelo) – 1
• Interface de display DSI de quatro pistas (até 1Gbps por pista) – 1
• GPIO – 48
• I2C – 2
• Interface de câmera CSI de duas pistas (até 1Gbps por pista) – 1
• HDMI 1.3a – 1
• UART – 2
• SPI – 2
• Interface de câmera CSI de quatro pistas (até 1Gbps por pista) – 1
• USB2 HOST / OTG – 1
• SDIO / SD – 2

Especificações do Raspberry Pi Compute Module 4

[Imagem com tabela de especificações técnicas do CM4]

A Placa IO do Compute Module 4

É impossível usar o Compute Module sem adicionar uma carrier board. A placa IO do Compute Module 4 funciona perfeitamente para o desenvolvimento com o módulo. A carrier board oferece todas as conexões necessárias para trabalhar com o CM4.

Na placa IO, você notará conectores para câmeras Raspberry Pi. Antes de conectar, precisa de um cabo flex menor para câmera. Você pode usar dois displays oficiais simultaneamente adicionando um cabo menor.

Também encontra o GPIO de 40 pinos do Raspberry Pi em layout semelhante ao padrão. Pode usar facilmente add-on boards e HATs junto com o PoE HAT.

Na lateral da placa, há duas portas USB 2.0, duas portas HDMI full-size e Ethernet Gigabit. Também pode conectar a placa IO a um PC para gravar a eMMC via uma única porta micro USB próxima às portas USB.

O slot para micro SD fica ao lado do espaço próximo à porta micro USB. Há também um breakout para adicionar portas USB externas. Com esta placa, obtém uma fonte de alimentação 12V DC de qualidade graças à única entrada DC no lado direito do módulo.

O módulo possui dois conectores no canto superior direito: J20 e J17. O J20 é para fonte de alimentação externa, enquanto o J17 é para conectar ventoinha de PC. Além disso, esta placa IO possui um slot PCIe Gen 2×1, permitindo conectar dispositivos compatíveis como SSDs PCIe.

Diferenças entre Raspberry Compute Module 4, Raspberry Pi 3 e 4

O Raspberry Pi 3 possui CPU Quad-Core 1,2GHz Broadcom BCM2837 64-bit. É eficaz para diversas tarefas.

O Raspberry Pi 4 é uma atualização que também utiliza chips Broadcom, mas com desempenho mais rápido comparado ao Pi 3. É a escolha ideal se você deseja poder de computação aprimorado.

[Imagem com tabela comparativa entre as placas]

Projetos com Raspberry Pi Compute Module

Sistema de Segurança Residencial com Raspberry Pi

Construir este projeto é uma boa maneira de ter uma solução simples que economiza o custo de um sistema de segurança inteligente caro.

Materiais Necessários

• Software Twilio
• Software AWS S3
• Módulo de câmera Raspberry Pi V2

O tutorial completo está disponível online.

Criando um Computador Raspberry Pi

Você pode construir seu computador pessoal graças aos Compute Modules 4. Com este computador, pode editar fotos e vídeos e alimentar duas telas 4K. Também possui conectividade Bluetooth 5.0 e duas portas USB 3.0.

Materiais Necessários

Um kit desktop Raspberry Pi 4 contendo:

• Teclado sem fio mini e touchpad mouse
• Cartão MicroSD 32GB com leitor (classe 10)
• Computador Raspberry Pi 4 modelo B 4GB
• Cabo Micro HDMI para HDMI padrão macho – 1m
• Fonte de alimentação wall adapter (5VDC 3A Tipo-C)
• Cabo Ethernet Cat6 – 1m
• Case ABS tipo H preto para Raspberry Pi 4

O Compute Module tem Wi-Fi?

Os Compute Modules não possuem provisionamento para Wi-Fi, diferentemente da maioria das placas SBC Raspberry Pi. Mas você pode conectar o módulo via USB, SPI ou SDIO.

Considerações Finais

O Compute Module é um investimento inteligente se você deseja um fator de forma pequeno que permite embutir o poder do Pi 4. Alternativamente, pode optar por ele se planeja acessar diretamente a interface PCIe do Pi.

O que acha deste módulo? Tem dúvidas ou sugestões? Sinta-se à vontade para nos contatar.