Đánh giá Raspberry Pi Compute Module 5: Hiệu năng vượt trội trong thiết kế quen thuộc
Nếu bạn cần sức mạnh của Raspberry Pi 5, nhưng trong một thiết kế nhỏ gọn hơn, thì Compute Module 5 (CM5) chính là lựa chọn dành cho bạn. Nếu không, hãy cân nhắc Raspberry Pi 5 để đáp ứng nhu cầu của mình.
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
Xem thêm: Top máy tính để bàn đáng mua nhất 2024: Sự hoàn hảo cho hiệu suất công việc và trải nghiệm tuyệt vời
Các chuyên gia của chúng tôi dành hàng giờ để thử nghiệm và so sánh các sản phẩm, giúp bạn đưa ra lựa chọn tốt nhất. Tìm hiểu thêm về cách chúng tôi thực hiện quy trình thử nghiệm.
Raspberry Pi Compute Module 4 được ra mắt cách đây bốn năm, trong thời kỳ đại dịch khi tình trạng thiếu hụt linh kiện trở nên phổ biến. CM4 mang đến một yếu tố hình thức mới cùng các tính năng nâng cấp cho dòng Compute Module của Raspberry Pi.
Đến cuối năm 2024, các tin đồn đã trở thành sự thật khi Raspberry Pi Compute Module 5 ra mắt, trở thành sản phẩm chủ lực mới của dòng này.
Raspberry Pi CM5 có nhiều phiên bản, với mức giá khởi điểm từ $45 (khoảng £42.70) cho model 2GB không Wi-Fi và không có bộ nhớ eMMC tích hợp, đến $95 (khoảng £90) cho model 8GB với 64GB eMMC và Wi-Fi.
Bộ sản phẩm đánh giá của chúng tôi có giá $130, bao gồm:
- Raspberry Pi Compute Module 5 (RAM 4GB, eMMC 32GB, Wi-Fi).
- Bảng IO Raspberry Pi CM5.
- Vỏ case IO dành cho CM5.
- Hệ thống làm mát Raspberry Pi CM5.
- Bộ ăng-ten Raspberry Pi.
- Bộ sạc USB Type-C PD 27W.
- 2 cáp HDMI Raspberry Pi.
- Cáp USB-A to USB-C Raspberry Pi.
Đây là bộ công cụ đầy đủ để bắt đầu phát triển các dự án hoặc sản phẩm sử dụng sức mạnh của Raspberry Pi Compute Module 5.
CEO của Raspberry Pi LTD, Eben Upton, đã tiết lộ rằng các phiên bản với 16GB SDRAM dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2025. Dù chưa có thêm thông tin chi tiết, nhưng triển vọng về một Compute Module 5 16GB chắc chắn rất đáng kỳ vọng.
Liệu Raspberry Pi Compute Module 5 có phải là lựa chọn phù hợp cho dự án tiếp theo của bạn? Hay bạn nên tiếp tục với Compute Module 4? Hãy cùng khám phá!
1. Raspberry Pi Compute Module 5 – Thông số kỹ thuật
| Hạng mục | Thông tin chi tiết |
|---|---|
| SoC | BCM2712 SoC |
| CPU | Bộ xử lý Arm Cortex-A76 64-bit, 4 lõi, tốc độ 2.4 GHz |
| GPU | GPU VideoCore VII 800 MHz, hỗ trợ OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2 |
| Hiển thị | 2 x đầu ra HDMI 4Kp60 hỗ trợ HDR thông qua bảng IO |
| RAM | 2, 4, 8GB LPDDR4X-4267 SDRAM |
| Lưu trữ |
|
| GPIO | 40 chân, tương thích với Raspberry Pi HAT thông qua bảng IO |
| Cổng USB |
|
| Cổng kết nối |
|
| Mạng | Thông qua bảng IO |
| Wi-Fi / Bluetooth |
|
| Nút nguồn | Thông qua bảng IO |
| Nguồn điện |
|
| Kích thước | 55 mm × 40 mm × 4.7 mm |
Ghi chú: Raspberry Pi Compute Module 5 mang lại sức mạnh đáng kinh ngạc trong một thiết kế nhỏ gọn, đáp ứng nhiều nhu cầu phát triển và tích hợp linh hoạt.
2. Raspberry Pi Compute Module 5 & Compute Module 4 – Thiết kế và Khả năng tương thích
Những ai tinh ý có thể đã nhận ra rằng Compute Module 5 và Compute Module 4 sử dụng chung kích thước và kiểu kết nối. Các mẫu Compute Module trước đây sử dụng thiết kế DDR2-SODIMM, nhưng Compute Module 4 đã giới thiệu một kiểu kết nối tùy chỉnh mới, cải thiện đáng kể khả năng kết nối giữa Compute Module và bảng mở rộng (breakout board).
Compute Module về cơ bản là một Raspberry Pi nhưng không có cổng vật lý tích hợp trực tiếp trên bảng mạch. Thay vào đó, các kết nối cổng được định tuyến qua đầu nối để sử dụng với bảng IO hoặc các sản phẩm của bạn thông qua PCB. Điều này mang lại sự linh hoạt tối ưu: nếu bạn không cần Ethernet, bạn có thể loại bỏ kết nối đó. Tương tự với các cổng khác. Điều này lý giải tại sao Compute Module được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm như:
- Tivi.
- Camera.
- Hệ thống giải trí tại nhà.
- Trạm sạc xe điện.
Compute Module 5 có hai tùy chọn:
- Phiên bản có eMMC.
- Phiên bản không có eMMC.
Ngoài ra, còn có các model có hoặc không tích hợp Wi-Fi / Bluetooth. Bạn có thể tự hỏi tại sao lại có sự khác biệt này?
Trong các ứng dụng công nghiệp, đôi khi không cần hoặc không muốn tích hợp kết nối không dây vào sản phẩm vì nó có thể gây nhiễu với các máy móc khác (mặc dù điều này hiếm khi xảy ra do các thiết bị điện tử thường được kiểm tra phát xạ). Ngoài ra, một số ứng dụng công nghiệp muốn sử dụng bộ nhớ rời, như thẻ micro SD, để chạy hệ điều hành.
Tuy nhiên, cũng giống như Compute Module 4 với eMMC, phiên bản Compute Module 5 có eMMC sẽ không thể sử dụng thẻ micro SD. Điều này giới hạn tùy chọn lưu trữ, nhưng cũng đảm bảo tính bảo mật và hiệu suất ổn định hơn trong nhiều trường hợp.
Câu trả lời là có! Tôi đã thử nghiệm với một số phụ kiện cũ và phát hiện rằng Compute Module 5 có thể hoạt động với một số thiết bị mở rộng (breakout board) được thiết kế cho Compute Module 4.
Thử nghiệm thực tế:
- Waveshare CM4-NANO-B Board:
Đây là một bảng IO nhỏ gọn có kích thước tương tự Compute Module 5. Bảng này cung cấp các kết nối như USB-C cấp nguồn, Mini HDMI, USB, Ethernet, kết nối cho camera/màn hình và GPIO đầy đủ của Raspberry Pi. Kết quả? Hoạt động tốt! - Sourcekit PiTray Mini:
Thật đáng tiếc, bảng này không hoạt động với Compute Module 5. Bảng hoàn toàn không có dấu hiệu hoạt động, không có dòng điện chạy qua. - Cytron CM4 Maker Board:
Tôi cũng thử nghiệm với bảng Cytron CM4 Maker và kết quả là hoạt động hoàn hảo. Cytron đã xác nhận điều này trong bài đánh giá của họ và thực hiện các thử nghiệm riêng, cho thấy bảng này hoàn toàn tương thích. Ngoài ra, khi sử dụng Cytron CM4 Maker với ổ SSD NVMe 256GB, tôi nhận thấy đây có thể trở thành một bảng IO phát triển rất hữu ích.
Compute Module 5 nhìn chung tương thích với các phụ kiện cũ của Compute Module 4, nhưng nếu bạn đang cân nhắc mua thêm các phụ kiện CM4, hãy kiểm tra kỹ thông tin từ nhà sản xuất. Nếu phụ kiện không được xác nhận là tương thích với CM5, bạn nên cân nhắc trước khi quyết định mua.
3. Raspberry Pi Compute Module 5 – Biến thể
Giống như Compute Module 4, Compute Module 5 (CM5) cũng có nhiều tùy chọn về RAM, bộ nhớ và kết nối không dây. Các phiên bản này có mức giá dao động từ 45 USD cho model 2GB không có eMMC hoặc Wi-Fi, đến 95 USD cho model với 8GB RAM, 64GB eMMC, và tích hợp kết nối không dây.
Dưới đây là bảng tổng hợp các phiên bản Compute Module 5, được lấy từ tài liệu chính thức của Raspberry Pi Compute Module 5:
(Bạn có thể yêu cầu thêm nếu cần chi tiết bảng cụ thể.)
Các tùy chọn đa dạng này cho phép người dùng lựa chọn phiên bản phù hợp nhất với nhu cầu dự án của mình, từ các ứng dụng công nghiệp đến các dự án cá nhân.
4. Raspberry Pi Compute Module 5 – Không có Wifi
| RAM | eMMC | Giá MSRP |
|---|---|---|
| 2GB | 0GB (Lite) | 45 USD |
| 16GB | 50 USD | |
| 32GB | 55 USD | |
| 64GB | 60 USD | |
| 4GB | 0GB (Lite) | 55 USD |
| 16GB | 60 USD | |
| 32GB | 65 USD | |
| 64GB | 70 USD | |
| 8GB | 0GB (Lite) | 75 USD |
| 16GB | 80 USD | |
| 32GB | 85 USD | |
| 64GB | 90 USD |
Ghi chú: Bảng giá trên cung cấp các tùy chọn phong phú về RAM và dung lượng eMMC, giúp người dùng dễ dàng lựa chọn phiên bản phù hợp với ngân sách và nhu cầu sử dụng của mình. Phiên bản Lite (0GB eMMC) dành cho những ai muốn sử dụng bộ nhớ rời như thẻ microSD hoặc SSD.
5. Raspberry Pi Compute Module 5 – Có Wifi
| RAM | eMMC | Giá MSRP |
|---|---|---|
| 2GB | 0GB (Lite) | 50 USD |
| 16GB | 55 USD | |
| 32GB | 60 USD | |
| 64GB | 65 USD | |
| 4GB | 0GB (Lite) | 60 USD |
| 16GB | 65 USD | |
| 32GB | 70 USD | |
| 64GB | 75 USD | |
| 8GB | 0GB (Lite) | 80 USD |
| 16GB | 85 USD | |
| 32GB | 90 USD | |
| 64GB | 95 USD |
Ghi chú: Compute Module 5 mang đến nhiều tùy chọn cấu hình với RAM và eMMC phù hợp cho nhiều nhu cầu sử dụng, từ dự án nhỏ đến công nghiệp. Phiên bản Lite (0GB eMMC) cho phép người dùng linh hoạt sử dụng bộ nhớ ngoài như microSD hoặc SSD.
6. Chúng ta có thể ép xung Raspberry Pi Compute Module 5 không?
Câu trả lời là có thể! Hãy nhớ rằng, Compute Module 5 thực chất là một phiên bản nhỏ gọn của Raspberry Pi 5. Đặc biệt, Compute Module 5 sử dụng bước đi D0 tương tự như Raspberry Pi 5 2GB. Phần lớn “silicon tối” – các phần không được sử dụng của BCM2712 – đã bị loại bỏ. Theo Jeff Geerling, phiên bản tối ưu hóa chi phí này dẫn đến giảm 33% không gian die.
D0 không còn tích hợp Ethernet MAC trên chip mà thay vào đó, RP1 “Southbridge” đảm nhận vai trò này. Điều này cũng giúp D0 tiêu thụ ít năng lượng hơn. Nhưng điều đó có ảnh hưởng đến khả năng ép xung không?
Không hẳn, vì ép xung thường là sự kết hợp giữa may mắn và sự kiên nhẫn. Tôi đã ép xung Compute Module 5 lên 3 GHz cho CPU và 1 GHz cho GPU. Tuy nhiên, cần tăng thêm điện áp – điều này không dành cho những người mới bắt đầu hoặc yếu tim.
Ở mức ép xung này, Compute Module 5 hoạt động ổn định, nhưng sinh ra rất nhiều nhiệt. Điều đáng ngạc nhiên là hệ thống tản nhiệt thụ động (giá 5 USD) đi kèm trong bộ đánh giá hoạt động tốt hơn so với quạt làm mát. Lý do? Quạt làm mát không có heatsink (tản nhiệt) để truyền nhiệt ra khỏi SoC (System on Chip). Dù SoC có tích hợp IHS (Integrated Heat Spreader), nhưng như vậy là chưa đủ để làm mát hiệu quả.
Đáng tiếc, không thể. Quạt quá dày (dày hơn 2mm) nên không thể sử dụng đồng thời với tản nhiệt đi kèm. Giải pháp tốt nhất là sử dụng một tản nhiệt ngắn hơn so với tản nhiệt hiện tại.
Kết luận: Ép xung Compute Module 5 mang lại hiệu năng mạnh mẽ, nhưng cần cẩn thận với vấn đề nhiệt độ và lựa chọn giải pháp tản nhiệt phù hợp.
7. Raspberry Pi Compute Module 5 – Hiệu suất nhiệt và điện năng
Tôi đã tiến hành thử nghiệm Raspberry Pi Compute Module 5 với hai cấu hình làm mát:
- Tản nhiệt thụ động (passive heatsink cooler).
- Quạt làm mát chủ động (active fan cooling).
Tuy nhiên, hai cấu hình này không thể sử dụng đồng thời, vì quạt sẽ chạm vào tản nhiệt. Tôi đã thử tháo ốc vít của quạt để tăng thêm khoảng cách 2mm, nhưng quạt vẫn chạm vào tản nhiệt.
Dưới đây là kết quả chi tiết ở tốc độ mặc định 2.4 GHz và khi ép xung lên 3 GHz.
Tản nhiệt thụ động
- Tốc độ mặc định (2.4 GHz):
- Nhiệt độ khi không tải: 38.9°C, tiêu thụ điện: 2.65W.
- Dưới tải trong 5 phút: Nhiệt độ tăng lên 63.7°C, tiêu thụ điện 6.66W.
- Nhiệt độ vẫn dưới ngưỡng giới hạn 80°C, không bị giảm xung.
- Khi ép xung (3 GHz):
- Nhiệt độ khi không tải: 50.5°C, tiêu thụ điện: 2.65W.
- Dưới tải: Nhiệt độ tăng lên 85.1°C, vượt ngưỡng và bị giảm xung (throttling). CPU sẽ tự động giảm tốc độ để hạ nhiệt độ xuống dưới ngưỡng.
Quạt làm mát chủ động
- Tốc độ mặc định (2.4 GHz):
- Nhiệt độ khi không tải: 51.6°C, tiêu thụ điện: 2.65W.
- Dưới tải: Nhiệt độ đạt 82.3°C, kích hoạt giảm xung. Tiêu thụ điện: 8W.
- Khi ép xung (3 GHz):
- Nhiệt độ khi không tải: 52.1°C, tiêu thụ điện: 2.8W.
- Dưới tải: Nhiệt độ tăng lên 87.3°C (nhiệt độ cao nhất trong thử nghiệm), tiêu thụ điện: 10.99W.
Đánh giá và kết luận
- Ở tốc độ mặc định 2.4 GHz, Compute Module 5 hoạt động tốt với tản nhiệt thụ động. Tuy nhiên, nếu bạn thiết kế sản phẩm dựa trên module này, hãy đảm bảo rằng nó có hệ thống làm mát phù hợp để duy trì hiệu năng ổn định.
- Khi ép xung lên 3 GHz, cả hai cấu hình đều không đủ để kiểm soát nhiệt độ, dẫn đến tình trạng giảm xung.
- Quạt làm mát chủ động mang lại hiệu quả kém hơn mong đợi, một phần do khoảng cách giữa quạt và IHS (Integrated Heat Spreader) của SoC, cũng như sự không tương thích với tản nhiệt.
Giải pháp tối ưu: Cần một tản nhiệt thấp (low-profile heatsink) kết hợp với quạt làm mát để đạt hiệu quả làm mát tốt nhất.
8. Raspberry Pi Compute Module 5 eMMC và NVMe SSD – Hiệu năng
Nói ngắn gọn, hiệu năng eMMC trên Compute Module 5 (CM5) tương đương với tốc độ của SSD NVMe PCIe Gen 2. Đây là một cải tiến lớn, nhanh hơn rất nhiều so với thẻ micro SD tốt nhất, nhưng chỉ bằng một nửa so với chuẩn PCIe Gen 3. Tôi đã thử nghiệm thời gian khởi động, băng thông đọc/ghi của eMMC và SSD NVMe, sau đó so sánh với Raspberry Pi 5 4GB (giải thích lý do bên dưới).
Bảng so sánh hiệu năng
| Thiết bị | Thời gian khởi động (giây) | Tốc độ đọc (MB/s) | Tốc độ ghi (MB/s) |
|---|---|---|---|
| Compute Module 5 eMMC | 17.59 | 343 | 106.3 |
| Compute Module 5 NVMe (Gen 3) | 17.39 | 768 | 703 |
| Raspberry Pi 5 4GB (micro SD A2) | 20.84 | 93.5 | 30.8 |
Kết quả chi tiết
- Thời gian khởi động:
- Các thiết bị Compute Module 5 (eMMC và NVMe) khởi động rất nhanh, với thời gian lần lượt là 17.59 giây và 17.39 giây.
- Thẻ micro SD A2 trên Raspberry Pi 5 cần 20.84 giây, chậm hơn đáng kể.
- Tốc độ đọc/ghi:
- eMMC trên Compute Module 5 có tốc độ đọc/ghi lần lượt là 343 MB/s và 106.3 MB/s.
- SSD NVMe (Gen 3) vượt trội hơn với 768 MB/s đọc và 703 MB/s ghi.
- Micro SD A2 trên Raspberry Pi 5 chỉ đạt 93.5 MB/s đọc và 30.8 MB/s ghi, rất thấp so với eMMC và NVMe.
Lý do chọn Raspberry Pi 5 để so sánh
Compute Module 5 với eMMC không thể khởi động từ micro SD, giống như Compute Module 4 trước đây. Điều này được xác nhận bởi dòng chữ in trên CM5IO (phía trên khe micro SD) và bởi CTO của Raspberry Pi, Gordon Hollingworth.
Các model Compute Module 5 không có eMMC có thể khởi động từ micro SD, nhưng tôi không có model này để thử nghiệm. Vì vậy, Raspberry Pi 5 là lựa chọn thay thế tốt nhất để so sánh.
Compute Module 5 với eMMC mang lại hiệu năng vượt trội, nhanh hơn nhiều so với micro SD, giúp tối ưu hóa thời gian khởi động và tốc độ xử lý dữ liệu. Nếu bạn cần tốc độ cao hơn nữa, sử dụng SSD NVMe Gen 3 sẽ là lựa chọn lý tưởng. Tuy nhiên, hãy lưu ý giới hạn khởi động của eMMC và cân nhắc nhu cầu sử dụng của bạn khi lựa chọn thiết bị.
Thời gian khởi động bằng thẻ micro SD là 20.84 giây, một con số đáng nể và cho thấy các thẻ micro SD A2 mới là một lựa chọn thay thế tốt. Tuy nhiên, thời gian khởi động của eMMC và NVMe lại rất giống nhau một cách đáng kinh ngạc. eMMC đạt 17.59 giây, trong khi NVMe (Gen 3) chỉ nhanh hơn một chút với 17.39 giây.
Sử dụng lệnh dd, tôi đã đọc toàn bộ dữ liệu từ eMMC 32GB tới /dev/null để kiểm tra tốc độ đọc của ổ lưu trữ. Kết quả đạt được là 343 MB/s, một con số rất ấn tượng. Tôi cũng thực hiện thử nghiệm tương tự với SSD NVMe 256GB thương hiệu Raspberry Pi, hoạt động trên chuẩn PCIe Gen 3, và tốc độ đạt tới 768 MB/s.
Nếu bạn muốn đạt hiệu suất tối đa, thì NVMe SSD chắc chắn là lựa chọn tốt nhất. Tuy nhiên, nếu bạn dự định tích hợp Compute Module 5 vào sản phẩm của mình, thì tốc độ đọc của eMMC cũng đã đủ nhanh và hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu.
Để kiểm tra tốc độ ghi, tôi đã sử dụng công cụ Raspberry Pi Diagnostics và lấy tốc độ ghi tuần tự làm thước đo. Kết quả như sau:
- eMMC đạt tốc độ ghi 106.3 MB/s, một con số khá tốt.
- Tuy nhiên, SSD NVMe chuẩn PCIe Gen 3 vượt trội hoàn toàn với tốc độ ghi lên đến 703 MB/s.
- Thẻ micro SD A2 (32GB, thương hiệu Raspberry Pi) có tốc độ đọc 93.5 MB/s và tốc độ ghi tuần tự chỉ đạt 30.8 MB/s.
- Đây là kết quả khá tốt nếu xét về chi phí và tính dễ sử dụng, nhưng chỉ phù hợp nếu Compute Module 5 của bạn không có eMMC.
Sau toàn bộ quá trình thử nghiệm, có thể thấy rằng eMMC mang lại sự cân bằng tốt nhất giữa hiệu năng và hình thức. Với eMMC, chúng ta có thể sở hữu một thiết bị lưu trữ nhanh chóng, được tích hợp trực tiếp vào form factor của Compute Module 5, đây sẽ là lựa chọn lý tưởng cho những ai thiết kế sản phẩm dựa trên module này.
Tuy nhiên, nếu bạn cần tốc độ lưu trữ nhanh hơn, giải pháp lưu trữ dựa trên PCIe của Raspberry Pi hiện đã sẵn sàng và đang chứng minh hiệu quả. Điều này mở ra tiềm năng sử dụng Compute Module 5 như một máy tính để bàn mạnh mẽ với hình thức mới và linh hoạt hơn.
9. Raspberry Pi 5 Compute Module 5 – Bo mạch IO
Mỗi Compute Module đều đi kèm với một bảng phát triển, thường được gọi là IO board.
Tôi có cả một bộ sưu tập từ những phiên bản đầu tiên, và giờ đây, tôi có thêm một thành viên mới: Raspberry Pi Compute Module 5 IO Board với giá 20 USD. IO board đóng vai trò nền tảng cho việc thiết kế và thử nghiệm các sản phẩm sử dụng Compute Module trước khi tạo một bảng mạch PCB tùy chỉnh cho dự án.
Tính năng của IO Board
Nhiệm vụ chính của IO board là cung cấp tất cả những gì bạn cần để xây dựng sản phẩm. Dưới đây là các tính năng nổi bật:
- Kết nối camera/hiển thị kép:
- Hỗ trợ hai giao diện camera/hiển thị, với các khe cắt trên vỏ để dễ dàng kết nối ra bên ngoài.
- 40-pin GPIO đầy đủ:
- Dễ dàng tương thích với các HAT hoặc thiết bị mở rộng khác.
- Công tắc điều khiển thủ công:
- Có các header để bật/tắt thủ công các tính năng như camera, eMMC, USB OTG và EEPROM.
- Khe cắm Compute Module 5:
- Nơi gắn Compute Module 5, đảm bảo tương thích với các dự án thử nghiệm.
- Giao diện M.2 NVMe:
- Hỗ trợ SSD và các phụ kiện dựa trên PCIe khác, chẳng hạn như Hailo-8L AI accelerator được sử dụng trong Raspberry Pi AI Kit.
- Kết nối quạt làm mát:
- Pin tương thích với hệ thống làm mát chủ động chính thức, nhưng không có vị trí gắn cố định trên board. Thay vào đó, quạt được gắn ở phía trên của vỏ.
Cổng kết nối trên IO Board
Mặt trước:
- 2 cổng HDMI kích thước đầy đủ.
- Cổng Gigabit Ethernet.
- 2 cổng USB 3.0.
- Cổng nguồn USB Type-C.
- Khe cắm thẻ micro SD (chỉ dành cho các module CM5 không có eMMC).
Mặt sau:
- 2 đầu nối camera/hiển thị kép.
- Nút nguồn.
- Ngoài ra, bạn có thể gắn nút nguồn tùy chỉnh qua header J2, rất hữu ích khi bạn muốn mở rộng kết nối.
IO board của Compute Module 5 không chỉ cung cấp nền tảng mạnh mẽ để thử nghiệm các dự án mà còn tích hợp nhiều tính năng hiện đại như hỗ trợ NVMe và giao diện kép. Với mức giá hợp lý, đây là một công cụ không thể thiếu để phát triển sản phẩm dựa trên Raspberry Pi Compute Module 5.
Chiếc vỏ này có vẻ ngoài giống như một hộp điều khiển công nghiệp, nhưng đây là lần đầu tiên Compute Module được đi kèm với một chiếc vỏ riêng, và nó trông khá ổn. Tất nhiên, tôi sẽ không đặt nó ở nơi trang trọng như phòng khách, nhưng đối với các môi trường văn phòng, xưởng làm việc, hay khu vực công nghiệp, nó thực sự mang lại vẻ chuyên nghiệp.
Tính năng nổi bật của vỏ kim loại
- Thiết kế công nghiệp:
- Chiếc vỏ được thiết kế đơn giản, chắc chắn, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp.
- Gắn ăng-ten Wi-Fi/Bluetooth:
- Cho phép gắn ăng-ten đi kèm trực tiếp lên khung vỏ, tối ưu hóa tín hiệu không dây.
- Hỗ trợ quạt làm mát chủ động:
- Quạt có thể gắn vào khung, mặc dù vị trí hơi xa khỏi SoC.
Với chiếc vỏ kim loại này, Compute Module 5 không chỉ được bảo vệ tốt hơn mà còn mang lại tính ứng dụng cao trong các môi trường công nghiệp và kỹ thuật. Thiết kế này là một bước tiến đáng chú ý, đặc biệt đối với các nhà phát triển đang tìm kiếm giải pháp toàn diện cho sản phẩm của mình.
10. GPIO trên Raspberry Pi: Kết nối thế giới thực
GPIO (General Purpose Input Output) trên Raspberry Pi là nơi chúng ta có thể kết nối với các linh kiện điện tử và xây dựng những dự án tương tác với thế giới thực. Trong suốt một thập kỷ qua, tôi đã thực hiện rất nhiều dự án liên quan đến GPIO của Raspberry Pi và lập trình Python.
Với sự ra mắt của Raspberry Pi 5 và chip RP1, cách chúng ta tương tác với GPIO đã thay đổi đáng kể. Ban đầu, sự thay đổi này mang lại khó khăn trong ngắn hạn nhưng được kỳ vọng sẽ cải thiện lâu dài. Thay vì sử dụng phương pháp “bit banging” để điều khiển GPIO trong bộ nhớ, giờ đây chúng ta có một giao diện chính thức để thao tác với GPIO. Tuy nhiên, điều này gây ra vấn đề cho các thư viện như RPi.GPIO, vốn dựa trên cách tiếp cận cũ.
Thư viện RPi.GPIO rất quan trọng, vì nó là nền tảng cho rất nhiều module Python và các HAT (phần mở rộng phần cứng) tốt nhất dành cho Raspberry Pi. Khi phương pháp tương tác cũ không còn được hỗ trợ, các nhà phát triển phần mềm Python phải đối mặt với không ít khó khăn để duy trì mã nguồn của họ.
Ngoài ra, Python cũng đã áp dụng hướng dẫn PEP668, yêu cầu sử dụng môi trường ảo (virtual environments) để quản lý mã nguồn. Điều này nhằm tránh ảnh hưởng đến cài đặt Python của hệ điều hành. Mặc dù đây là một thực hành tốt và tôi cũng đã bắt đầu sử dụng, nhưng sự kết hợp giữa RP1 và PEP668 đã gây ra nhiều khó khăn cho các nhà phát triển khi làm việc trên Raspberry Pi 5.
Tóm lại, GPIO vẫn hoạt động tốt cho các tác vụ cơ bản như:
- Nhấp nháy đèn LED.
- Điều khiển còi báo.
- Gắn nút nhấn.
- Điều khiển động cơ.
- Đọc dữ liệu từ cảm biến đơn giản.
Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng các giao thức phức tạp hơn như I2C, SPI, hoặc các giao thức ít phổ biến, hãy kiểm tra kỹ trước khi mua linh kiện. Tôi đã thử nghiệm với Sense HAT của Raspberry Pi – một bảng mở rộng chính hãng tích hợp cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, gia tốc kế, từ kế và cảm biến màu kết nối qua I2C – và nó hoạt động hoàn hảo.
Với các bo mạch từ nhà cung cấp bên thứ ba, bạn sẽ cần nghiên cứu thêm để đảm bảo tương thích trước khi mua.
Mặc dù có những thay đổi lớn về cách GPIO hoạt động, Raspberry Pi 5 vẫn hỗ trợ hầu hết các ứng dụng phổ biến. Tuy nhiên, nếu bạn đang phát triển dự án với những yêu cầu phức tạp hơn, việc kiểm tra tính tương thích và làm quen với những thay đổi là điều cần thiết để đảm bảo thành công.
11. Sử dụng Camera Raspberry Pi và Màn hình cảm ứng 2 với Mô-đun tính toán Raspberry Pi 5
Hai đầu nối MIPI kép trên bo mạch CM5 IO được thiết kế với tính năng đa dụng, cho phép sử dụng với hai camera, hai màn hình cảm ứng, hoặc kết hợp cả hai. Cả hai đầu nối này đều sử dụng chuẩn kết nối và cáp FFC tương tự như trên Raspberry Pi 5, vì vậy bạn không cần phải mua thêm bất kỳ bộ chuyển đổi nào.
Cách sử dụng
- Cài đặt dễ dàng:
- Kết nối dây cáp, khóa lại và các thiết bị sẽ sẵn sàng hoạt động.
- Tối ưu qua cấu hình:
- Bạn sẽ cần điều chỉnh một chút trong tệp config.txt.
Lưu ý trong quá trình cấu hình
Trong quá trình thử nghiệm, tôi gặp một số khó khăn ban đầu do lỗi của người dùng (đây là lỗi của tôi). Tuy nhiên, sau khi phối hợp cùng đội ngũ kỹ sư của Raspberry Pi và điều chỉnh lại các thông số cấu hình, mọi thứ đã hoạt động mượt mà.
May mắn là bạn sẽ không gặp phải vấn đề này, vì đội ngũ phát triển đã thực hiện các điều chỉnh cần thiết và cập nhật trực tiếp lên GitHub để khắc phục lỗi.
Đầu nối MIPI kép trên CM5 IO board không chỉ mang lại sự linh hoạt vượt trội mà còn dễ dàng sử dụng và tích hợp. Với những tinh chỉnh cần thiết đã được xử lý, bạn có thể yên tâm tận hưởng các tính năng mạnh mẽ này mà không cần lo lắng về vấn đề tương thích hay lỗi cấu hình.
12. Raspberry Pi Compute Module 5 dành cho ai?
Cũng như các phiên bản Compute Module trước, Compute Module 5 (CM5) được thiết kế hướng đến cộng đồng makers/creators – những người cần sức mạnh của Raspberry Pi trong một thiết kế nhỏ gọn hơn. Dù thường được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp và thiết bị điện tử tiêu dùng, cộng đồng maker đã tận dụng nền tảng này để hiện thực hóa các dự án sáng tạo của mình.
Với Compute Module 4, chúng ta đã chứng kiến nhiều ứng dụng đầy ấn tượng như:
- Camera thông minh hỗ trợ AI để theo dõi chim.
- Hệ thống lưu trữ mạng (NAS).
- Máy chơi game cầm tay dành cho các tựa game retro.
Tất cả những ứng dụng trên đều hoàn toàn có thể được nâng cấp để chạy trên Compute Module 5.
Nếu có ai đủ tài năng để thiết kế một PCB phù hợp, thì CM5 có thể được kết hợp với Raspberry Pi Touch Display 2 để tạo nên một chiếc máy tính bảng Raspberry Pi nhỏ gọn, mạnh mẽ và linh hoạt. Đây chính là minh chứng rõ ràng cho tiềm năng của CM5 trong việc mở rộng các ứng dụng sáng tạo và nâng cao trải nghiệm cho cộng đồng maker.
Compute Module 5 không chỉ kế thừa những tính năng mạnh mẽ của các phiên bản trước mà còn mở ra nhiều cơ hội sáng tạo mới. Dù bạn là nhà phát triển công nghiệp hay một maker đam mê sáng tạo, CM5 hứa hẹn sẽ là một công cụ đáng giá để biến ý tưởng thành hiện thực.
13. Dòng cuối cùng
Dòng Compute Module của Raspberry Pi mang đến sức mạnh vượt trội của Raspberry Pi 5, được thu nhỏ trong một thiết kế chuyên dụng dành cho các dự án nhúng. Đây không phải là bo mạch dành cho tất cả mọi người, nhưng nếu bạn cần sức mạnh của Pi 5 trong một kích thước nhỏ gọn hơn, và bạn sẵn sàng thiết kế một PCB tùy chỉnh (hoặc chờ các nhà phát triển khác thực hiện điều đó), thì đây chính là một nền tảng mạnh mẽ để bạn xây dựng các dự án và sản phẩm sáng tạo của mình.
Kết luận
Raspberry Pi Compute Module 5 tiếp tục khẳng định vị thế của mình là một nền tảng mạnh mẽ, mang lại sức mạnh của Raspberry Pi 5 trong một thiết kế nhỏ gọn hơn. Với khả năng tương thích với các phụ kiện của CM4, hiệu năng vượt trội và tính linh hoạt cao, CM5 mở ra cơ hội cho các nhà sáng tạo và doanh nghiệp để phát triển những sản phẩm độc đáo và đột phá.
Dù bạn là một nhà phát triển công nghiệp hay một maker đam mê sáng tạo, Compute Module 5 là sự lựa chọn đáng tin cậy để biến ý tưởng thành hiện thực. Sự hỗ trợ mạnh mẽ từ cộng đồng và các tính năng nâng cấp về hiệu năng cũng đảm bảo rằng đây sẽ là một nền tảng phù hợp cho cả hiện tại và tương lai.
Xem thêm: Mọi thiết bị cầm tay chơi game Windows được công bố tại Computerx 2024
Nếu bạn đang tìm kiếm các thiết bị Raspberry Pi hoặc các linh kiện hỗ trợ, hãy ghé thăm COHOTECH – nơi cung cấp đầy đủ các sản phẩm công nghệ chính hãng và dịch vụ tư vấn tận tâm. Chúng tôi sẵn sàng đồng hành cùng bạn trên hành trình khám phá và sáng tạo công nghệ.
Hãy để lại bình luận bên dưới và chia sẻ bài viết này để giúp cộng đồng hiểu rõ hơn về tiềm năng của Raspberry Pi Compute Module 5. Cùng nhau, chúng ta có thể lan tỏa cảm hứng sáng tạo và khai phá thêm nhiều ứng dụng mới từ nền tảng tuyệt vời này!
214 Tân Phước, Phường 6, Quận 10, TPHCM