Raspberry Pi 計算模組 4 使用者指南

Raspberry Pi 產品（包括資料表）的技術和可靠性資料（包括不時修改的資料）（「資源」）由 Raspberry Pi LTD（「RPL」）「按原樣」提供，任何明示或暗示的保證，包括但不限於適銷性和針對特定用途的適用性的暗示保證，在適用法律允許的最大範圍內均不承擔任何責任。在任何情況下，RPL 均不對任何直接、間接、偶然、特殊、懲戒性或後果性損害（包括但不限於採購替代商品或服務、使用、數據或利潤的損失或業務中斷）無論如何造成，也無論基於何種責任理論，無論是合同、嚴格責任還是因使用資源而以任何方式引起的侵權行為（包括疏忽或其他），即使已被告知有此類損害的可能性。

RPL 保留隨時對資源或其中所述的任何產品進行任何增強、改進、修正或任何其他修改的權利，恕不另行通知

這資源適用於具有適當設計知識等級的熟練使用者。使用者自行負責選擇和使用資源以及其中所述的任何產品的應用。用戶同意賠償並免除 RPL 因使用資源而產生的任何責任、費用、損害或其他損失。

RPL 授予使用者僅將資源與 Raspberry Pi 產品結合使用的權限。禁止將資源用於任何其他用途。未授予任何其他 RPL 或其他第三方智慧財產權任何授權。

高風險活動Raspberry Pi 產品並非設計、製造或預期用於需要故障安全性能的危險環境，例如核設施、飛機導航或通訊系統、空中交通管制、武器系統或安全關鍵應用（包括生命維持系統和其他醫療設備）的運行，在這些環境中，產品故障可能直接導致死亡、人身傷害或嚴重的物理或環境損害（「高風險活動」）。 RPL 明確否認對高風險活動適用性的任何明示或暗示保證，並且對於在高風險活動中使用或包含 Raspberry Pi 產品不承擔任何責任。

Raspberry Pi 產品受 RPL 約束 標準條款。 RPL 提供的資源不會擴大或以其他方式修改 RPL 的 標準條款 包括但不限於其中表達的免責聲明和保證。

文檔版本歷史

發布	日期	描述
1	2025年3月	初始版本。本文檔主要基於「Raspberry Pi 計算模組 5 前瞻性指引」白皮書。

文件範圍

本文檔適用於以下樹莓派產品：

Pi 0

Pi 1

Pi 2

Pi 3

Pi 4

Pi 400

Pi 5

Pi 500

CM1

CM3

CM4

CM5

微微

Pico2

全部

介紹

Raspberry Pi 運算模組 5 延續了 Raspberry Pi 的傳統，採用最新的旗艦 Raspberry Pi 計算機，打造出適用於嵌入式應用的小型、硬體等效的產品。 Raspberry Pi 運算模組 5 擁有與 Raspberry Pi 運算模組 4 相同的緊湊外形，但效能更高，功能更完善。當然，Raspberry Pi 計算模組 4 和 Raspberry Pi 計算模組 5 之間存在一些差異，本文將對此進行介紹。

筆記
對於無法使用 Raspberry Pi Compute Module 5 的少數客戶，Raspberry Pi Compute Module 4 將至少持續生產到 2034 年。
Raspberry Pi Compute Module 5 資料表應與本白皮書結合閱讀。
https://datasheets.raspberrypi.com/cm5/cm5-datasheet.pdf

主要特點

Raspberry Pi 計算模組 5 具有以下特點：

四核心 64 位元 Arm Cortex-A76 (Armv8) SoC，主頻 2.4GHz
2GB、4GB、8GB 或 16GB LPDDR4 SDRAM
板載 eMMC 閃存，OGB（精簡型號），16GB、32GB 或 64GB 選項

2 個 USB 3.0 連接埠
1 Gb 乙太網路介面
2 個 4 通道 MIPI 端口，支援 DSI 和 CSI-2
2 個 HDMI 連接埠可同時支援 4Kp60
28個GPIO腳
板載測試點可簡化生產編程
底部內建 EEPROM，提高安全性
板載 RTC（透過 100 針連接器連接外部電池）
板載風扇控制器
板載 Wi-Fi®/藍牙（取決於 SKU）
單通道 PCIe 2.0′
Type-C PD PSU 支持

筆記
並非所有 SDRAM/eMMC 配置均適用。請諮詢我們的銷售團隊。
在某些應用中可以使用 PCIe Gen 3.0，但尚未得到官方支援。

Raspberry Pi 運算模組 4 相容性

對於大多數客戶來說，Raspberry Pi 運算模組 5 將與 Raspberry Pi 計算模組 4 引腳相容。
Raspberry Pi Compute Module 5 與 Raspberry Pi Compute Module 4 型號之間已刪除/變更下列功能：

複合視訊
Raspberry Pi 5 上可用的複合輸出未在 Raspberry Pi Compute Module 5 上路由
雙通道 DSI 端口
Raspberry Pi Compute Module 5 上有兩個 4 通道 DSI 端口，與 CSI 端口復用，總共兩個

雙通道CSI端口
Raspberry Pi Compute Module 5 上有兩個 4 通道 CSI 端口，與 DSI 端口復用，總共兩個
2個ADC輸入

記憶

Raspberry Pi Compute Module 4 的最大記憶體容量為 8GB，而 Raspberry Pi Compute Module 5 則提供 16GB RAM 版本。

與 Raspberry Pi Compute Module 4 不同，Raspberry Pi Compute Module 5 沒有 1GB RAM 版本。

類比音訊

類比音訊可以重複使用到 Raspberry Pi 計算模組 5 上的 GPIO 腳位 12 和 13，方式與 Raspberry Pi 計算模組 4 相同。

使用以下設備樹覆蓋將類比音訊分配給這些引腳：

由於 RP1 晶片的勘誤，GPIO 引腳 18 和 19 可用於 Raspberry Pi 計算模組上的模擬音頻
4.沒有連接到Raspberry Pi Compute Module 5上的類比音訊硬件，無法使用。

筆記
輸出的是比特流，而不是真正的類比訊號。平滑電容器和 ampIO 板上需要放大器來驅動線路電平輸出。

USB 啟動的變更

僅支援透過接腳 134/136 和 163/165 上的 USB 3.0 連接埠從隨身碟進行 USB 啟動
Raspberry Pi 運算模組 5 不支援 USB-C 連接埠上的 USB 主機啟動
與 BCM2711 處理器不同，BCM2712 在 USB-C 介面上沒有 XHCI 控制器，只有 103/105 腳位上的 DWC2 控制器。使用 1800t 啟動是透過這些引腳完成的。

變更為模組重設和掉電模式

1/0 腳位 92 現在設定為 w 按鈕而不是 sus PG，這表示您需要使用 PMIC EN 來重置模組。

PRIC ENABLE 訊號會重置 PMIC，進而重置 SoC。您可以 view PRIC EN 在被驅動至低電平並釋放時，其功能類似於在 Raspberry Pi Compute Module 4 上將 tus Po 驅動至低電平並釋放它。

Raspberry Pi 計算模組 4 的另一個優點是能夠透過 nEXTRST 訊號重置週邊。 Raspberry Pi 運算模組 5 將在 CAM GPIOT 上模擬此功能。

全球 EN/PHIC EN 直接連接到 PMIC，完全繞過作業系統。在 Raspberry Pi 計算模組 5 上，使用
全球英語/PHIC Es 執行硬（但不安全）關機

如果在使用現有的 10 板時需要保留切換 I/O 引腳 92 以啟動硬重置的功能，則應在軟體層級攔截按鈕；它不是呼叫系統關閉，而是可用於產生軟體中斷，並從那裡直接觸發系統重置（例如寫入 S）

處理電源按鈕的裝置樹條目（arch/arm64/boot/dts/broadcom/bcm2712-rpi-cm5.dtsi）。

代碼 116 是核心的 KEY POWER 事件的標準事件代碼，且作業系統中有一個針對此事件的處理程序。

如果您擔心韌體或作業系統崩潰導致電源鍵無回應，Raspberry Pi 建議使用核心看門狗。 Raspberry Pi 作業系統已透過裝置樹支援 ARM 看門狗，並且可以根據特定用例進行客製化。此外，長按/拉動 PIR 按鈕（7 秒）將導致 PMIC 的內建處理器關閉裝置。

詳細的引腳排列變化

CAM1 和 DSI1 訊號具有雙重用途，可用於 CSI 攝影機或 DSI 顯示器。

Raspberry Pi Compute Module 4 上先前用於 CAMO 和 DSIO 的接腳現在支援 Raspberry Pi Compute Module 5 上的 USB 3.0 連接埠。

Raspberry Pi 計算模組 4 的原 VBAC COMP 引腳現在是一個支援 VBUS 的引腳，用於連接兩個 USB 3.0 端口，並且為高電平有效。 Raspberry Pi 計算模組 4 在 HDMI、SDA、SCL、HPD 和 CEC 訊號上提供了額外的 ESD 保護。由於空間限制，Raspberry Pi 計算模組 5 取消了此保護。如果需要，可以在底板上安裝 ESD 保護，儘管 Raspberry Pi 有限公司並不認為這是必不可少的。

別針	CM4	CM5	評論
16	同步輸入	範塔喬	風扇轉速輸入
19	乙太網路 nLED1	粉絲_pwn	風扇PWM輸出
76	預訂的	VBAT	RTC 電池。注意：即使 CM5 已通電，也會有幾 uA 的恆定負載。
92	運行_PG	PWR_按鈕	複製 Raspberry Pi 5 上的電源按鈕。短按表示裝置喚醒或關機。長按強制關機。
93	nRPI啟動	nRPI啟動	如果 PWR_Button 為低電平，則該引腳在通電後也會短暫設定為低電平。
94	模擬IP1	CC1	此引腳可以連接到 Type-C USB 連接器的 CC1 線，以使 PMIC 能夠協商 5A。
96	模擬IP0	CC2	此引腳可以連接到 Type-C USB 連接器的 CC2 線，以使 PMIC 能夠協商 5A。
99	全球_EN	PMIC_啟用	沒有外部變化。
100	nEXTRST	CAM_GPIO1	在 Raspberry Pi 計算模組 5 上拉起，但可以強制低以模擬重置訊號。
104	預訂的	PCIE_DET_nWAKE	PCIE nWAKE。使用 8.2K 電阻上拉至 CM5_3v3。
106	預訂的	PCIE_PWR_EN	指示 PCIe 設備是否可以上電或斷電。高電平有效。
111	VDAC_COMP	VBUS_EN	輸出表示應啟用 USB VBUS 的訊號。
128	攝影機0_D0_N	USB3-0-RX_N	可能零件編號已互換。
130	CAM0_D0_P	USB3-0-RX_P	可能零件編號已互換。
134	攝影機0_D1_N	USB3-0-DP	USB 2.0訊號。
136	CAM0_D1_P	USB3-0-DM	USB 2.0訊號。
140	CAM0_C_N	USB3-0-TX_N	可能零件編號已互換。
142	CAM0_C_P	USB3-0-TX_P	可能零件編號已互換。
157	DSI0_D0_N	USB3-1-RX_N	可能零件編號已互換。
159	DSI0_D0_P	USB3-1-RX_P	可能零件編號已互換。
163	DSI0_D1_N	USB3-1-DP	USB 2.0訊號。
165	DSI0_D1_P	USB3-1-DM	USB 2.0訊號。
169	DSI0_C_N	USB3-1-TX_N	可能零件編號已互換。
171	DSI0_C_P	USB3-1-TX_P	可能零件編號已互換。

除上述內容外，PCIe CLK 訊號不再電容耦合。

印刷電路板

Raspberry Pi Compute Module 5 的 PCB 比 Raspberry Pi Compute Module 4 的 PCB 更厚，厚度為 1.24mm+/-10%。

軌道長度

HDMI0 軌道長度已變更。每個 P/N 對保持匹配，但對於現有主機板，線對之間的偏移現在小於 1 毫米。這不太可能造成影響，因為線對之間的偏移可能達到 25 毫米左右。

HDMI1 軌道長度也改變了。每個 P/N 對保持匹配，但對於現有主機板，線對之間的偏移現在小於 5 毫米。這不太可能造成影響，因為線對之間的偏移可能在 25 毫米左右。
乙太網路軌道長度已更改。每個 P/N 對仍然保持匹配，但對於現有主機板，線對之間的偏移現在小於 4 毫米。這不太可能造成影響，因為線對之間的偏移可能在 12 毫米左右。

連接器

兩個 100 針連接器已更換為其他品牌。這些連接器與現有連接器相容，但已在高電流下進行測試。主機板上的配套部件是 Amp苯酚零件號 10164227-1001A1RLF

功率預算

由於 Raspberry Pi 運算模組 5 的效能遠高於 Raspberry Pi 運算模組 4，因此其功耗也會更高。電源設計應考慮最高 2.5A 的 SV 電流。如果這會影響現有主機板設計，可以降低 CPU 時脈頻率以降低峰值功耗。

韌體監控 USB 的電流限制，這實際上意味著 usb mas surrant，啟用 在 CM5 上始終為 1，因此 10 板設計應考慮所需的總 USB 電流。

韌體將透過設備樹報告偵測到的電源功能（如果可能）。在正在運行的系統上，請參閱 /proc/設備樹/選擇/poser/這些 files 儲存為 32 位元大端二進位資料。

軟體變更/要求

從軟體角度 viewRaspberry Pi 計算模組 4 和 Raspberry Pi 計算模組 5 之間的硬體變化透過新的裝置樹向使用者隱藏 files，這意味著大多數遵循標準 Linux API 的軟體無需更改即可運行。設備樹 file確保在啟動時載入正確的硬體驅動程式。
設備樹 file可以在 Raspberry Pi Linux 核心樹中找到。例如amp樂：
https://github.com/raspberrypi/linux/blob/rpi-612.y/arch/arm64/boot/dis/broadcom/bom2712-pi-om5.dtsi.

建議遷移至 Raspberry Pi 計算模組 5 的使用者使用下表所示的軟體版本或更高版本。雖然不強制要求使用 Raspberry Pi OS，但其作業系統具有參考價值，因此將其納入表中。

軟體	版本	日期	筆記
樹莓派作業系統	書蟲 (12)
韌體		自 2025 年 3 月 10 日起	看 https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides- 白皮書/文檔/RP-003476-WP/Updating-Pi-firmware.pdf 了解如何在現有鏡像上升級韌體。請注意，Raspberry Pi 計算模組 5 裝置已預先安裝對應的韌體
核心	6.12.x	從 2025	這是 Raspberry Pi OS 中使用的內核

從專有驅動程式遷移到標準 Linux API/庫/
韌體

以下列出的所有變更都是 2023 年 10 月從 Raspberry Pi OS Bullseye 過渡到 Raspberry Pi OS Bookworm 的一部分。雖然 Raspberry Pi 計算模組 4 能夠使用較舊的棄用 API（因為所需的舊韌體仍然存在），但 Raspberry Pi 計算模組 5 並非如此。

Raspberry Pi 計算模組 5 與 Raspberry Pi 5 一樣，現在依賴 DRM（直接渲染管理器）顯示堆疊，而不是通常稱為 DispmanX 的傳統堆疊。 Raspberry Pi 計算模組 5 上沒有 DispmanX 的韌體支持，因此遷移到 DRM 至關重要。

類似的要求也適用於相機，Raspberry Pi Compute Module 5 僅支援 libcamera 庫的 API，因此使用舊韌體 MMAL API 的舊應用程式（例如 raspi-still 和 rasps-vid）不再運作。
使用 OpenMAX API（攝影機、編解碼器）的應用程式將無法在 Raspberry Pi Compute Module 5 上運行，因此需要重寫以使用 V4L2。例如amp該檔案可以在 libcamera-apps GitHub 儲存庫中找到，它用於存取 H264 編碼器硬體。

OMXPlayer 不再受支持，因為它也使用 MMAL API 進行視訊播放，您應該使用 VLC 應用程式。這些應用程式之間不相容於命令列：有關使用方法的詳細信息，請參閱 VLC 文件。
Raspberry Pi 之前發布過一份白皮書，更詳細地討論了這些變化： https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides-whitepapers/documents/RP-006519-WP/Transitioning-from-Buliseye-to-Bookworm.pdf.

附加資訊

雖然與從 Raspberry Pi Compute Module 4 到 Raspberry Pi Compute Module 5 的過渡沒有嚴格關係，但 Raspberry Pi Ltd 發布了新版本的 Raspberry Pi Compute Module 配置軟體，並且還有兩個發行版生成工具，Raspberry Pi Compute Module 5 的用戶可能會覺得有用。

rpi-sb-provisioner 是一款適用於 Raspberry Pi 裝置的極簡輸入、自動安全啟動設定係統。它完全免費下載和使用，您可以在我們的 GitHub 頁面上找到： https://github.com/raspberrypi/rpi-sb-provisioner.

皮根是用於創建官方 Raspberry Pi OS 映像的工具，但第三方也可以使用它來創建自己的發行版。對於需要客戶根據特定用例建立基於 Raspberry Pi OS 的自訂作業系統的 Raspberry Pi 計算模組應用程序，建議使用此方法。此工具也可免費下載和使用，可在此處找到： https://github.com/RPi-Distro/pi-gen。 pi-gen 工具與 rpi-sb-provisioner 良好集成，提供生成安全啟動作業系統映像並在 Raspberry Pi Compute Module 5 上實現它們的端到端流程。

rpi-影像生成 是一個新的映像建立工具（https://github.com/raspberrypi/rpi-image-gen) 可能更適合更輕量級的客戶發行版

對於啟動和測試，以及不需要完整配置系統的情況，rpiboot 仍然可在 Raspberry Pi Compute Module 5 上使用。 Raspberry Pi Ltd 建議使用執行最新版本的 Raspberry Pi OS 和最新 rathoot 的主機 Raspberry Pi SBC。 https://github.com/raspberrypi/usbboot運作的時候必須使用「大容量儲存小工具」選項 rpiboot， 因為以前基於韌體的選項不再受支援。

聯繫方式，了解更多信息

請聯繫
applications@iraspberrypi.com
如果您對本白皮書有任何疑問。
Web: www.raspberrypi.com

文件/資源

Raspberry Pi 計算模組 4 [pdf] 使用者指南
計算模組 4，模組 4

參考

使用者手冊

版畫