Raspberry Pi Compute Module 4 ユーザーガイド

Raspberry Pi製品の技術データおよび信頼性データ（データシートを含む）は、随時変更されるもの（以下「リソース」）であり、RASPBERRY PI LTD（以下「RPL」）によって「現状のまま」提供され、明示的または黙示的な保証（商品性および特定目的への適合性の黙示的な保証を含むがこれに限定されない）は、適用法で認められる最大限の範囲で放棄されます。いかなる場合も、RPLは、直接的、間接的、偶発的、特別、懲罰的、または結果的な損害（以下を含むがこれに限定されない）について責任を負いません。いかなる理由であっても、また、契約、厳格責任、または不法行為（過失その他を含む）に基づくか否かを問わず、リソースの使用から何らかの形で生じるいかなる責任理論に基づく場合であっても、代替品またはサービスの供給、使用、データ、利益の喪失、または事業の中断など、いかなる損害についても、たとえそのような損害の可能性について通知されていたとしても、責任を負わないものとします。

RPLは、リソースまたはそこに記載されている製品に、いつでも予告なしに、強化、改善、修正、またはその他の変更を加える権利を留保します。

の リソース 適切なレベルの設計知識を有する熟練ユーザーを対象としています。リソースの選択と使用、およびリソースに記載されている製品の適用については、ユーザーが単独で責任を負うものとします。ユーザーは、リソースの使用に起因するすべての責任、費用、損害、その他の損失について、RPLを免責することに同意するものとします。

RPL は、ユーザーにリソースを Raspberry Pi 製品と組み合わせてのみ使用する許可を与えます。リソースのその他の使用は禁止されています。その他の RPL または他の第三者の知的財産権に対するライセンスは付与されません。

高リスクの活動Raspberry Pi製品は、原子力施設、航空機の航行または通信システム、航空管制、兵器システム、または生命維持システムやその他の医療機器を含む安全性が極めて重要なアプリケーション（生命維持システムやその他の医療機器を含む）の運用など、フェイルセーフ性能を必要とする危険な環境での使用を目的として設計、製造、または意図されていません。そのような環境では、製品の故障が直接的な死亡、人身傷害、または深刻な物理的損害や環境的損害につながる可能性があります（「高リスク活動」）。RPLは、高リスク活動への適合性について明示的または黙示的な保証を一切行わず、Raspberry Pi製品を高リスク活動に使用または組み込むことについて一切の責任を負いません。

Raspberry Pi製品はRPLに基づいて提供されます 標準規約。 RPLの資源提供はRPLの範囲を拡大したり変更したりするものではない。 標準規約 それらに記載されている免責事項および保証を含みますが、これらに限定されません。

ドキュメントのバージョン履歴

リリース	日付	説明
1	2025年3月	初回リリース。このドキュメントは、「Raspberry Pi Compute Module 5 フォワードガイダンス」ホワイトペーパーに基づいています。

文書の範囲

このドキュメントは、次の Raspberry Pi 製品に適用されます。

Pi 0

Pi 1

Pi 2

Pi 3

Pi 4

Pi 400

Pi 5

Pi 500

CM1

CM3

CM4

CM5

ピコ

ピコ2

全て

導入

Raspberry Pi Compute Module 5は、最新のフラッグシップRaspberry Piコンピュータをベースに、組み込みアプリケーションに適した小型でハードウェアと同等の製品を提供するというRaspberry Piの伝統を継承しています。Raspberry Pi Compute Module 5は、Raspberry Pi Compute Module 4と同じコンパクトなフォームファクタでありながら、より高いパフォーマンスと強化された機能セットを備えています。もちろん、Raspberry Pi Compute Module 4とRaspberry Pi Compute Module 5にはいくつかの違いがあり、それらについてはこのドキュメントで説明します。

注記
Raspberry Pi Compute Module 5 を使用できない少数のお客様のために、Raspberry Pi Compute Module 4 は少なくとも 2034 年までは生産が継続されます。
Raspberry Pi Compute Module 5 のデータシートは、このホワイトペーパーと併せてお読みください。
https://datasheets.raspberrypi.com/cm5/cm5-datasheet.pdf

主な特徴

Raspberry Pi Compute Module 5 には次の機能があります。

クアッドコア 64 ビット Arm Cortex-A76 (Armv8) SoC、クロック周波数 2.4GHz
2GB、4GB、8GB、または16GBのLPDDR4 SDRAM
オンボード eMMC フラッシュメモリ、OGB (Lite モデル)、16GB、32GB、または 64GB オプション

2x USB 3.0 ポート
1 Gb イーサネットインターフェース
DSIとCSI-2の両方をサポートする2つの4レーンMIPIポート
4Kp60を同時にサポートできる2つのHDMIポート
28個のGPIOピン
生産プログラミングを簡素化するオンボードテストポイント
セキュリティ強化のため底面にEEPROMを内蔵
オンボード RTC (100 ピンコネクタ経由の外部バッテリー)
オンボードファンコントローラー
オンボード Wi-Fi®/Bluetooth (SKU によって異なります)
1レーンPCIe 2.0′
Type-C PD PSUサポート

注記
すべてのSDRAM/eMMC構成がご利用いただけるわけではありません。詳細は弊社営業チームまでお問い合わせください。
一部のアプリケーションでは PCIe Gen 3.0 が可能ですが、公式にはサポートされていません。

Raspberry Pi Compute Module 4 の互換性

ほとんどのお客様にとって、Raspberry Pi Compute Module 5 は、Raspberry Pi Compute Module 4 とピン互換性があります。
Raspberry Pi Compute Module 5 モデルと Raspberry Pi Compute Module 4 モデルの間では、次の機能が削除/変更されています。

複合ビデオ
Raspberry Pi 5で利用可能なコンポジット出力は、Raspberry Pi Compute Module 5では出力されません。
2レーンDSIポート
Raspberry Pi Compute Module 5には2つの4レーンDSIポートがあり、CSIポートと多重化されて合計2つの

2レーンCSIポート
Raspberry Pi Compute Module 5には2つの4レーンCSIポートがあり、DSIポートと多重化されて合計2つの
2x ADC入力

メモリ

Raspberry Pi Compute Module 4 の最大メモリ容量は 8GB ですが、Raspberry Pi Compute Module 5 には 16GB RAM のバージョンがあります。

Raspberry Pi Compute Module 4 とは異なり、Raspberry Pi Compute Module 5 は 1GB RAM バリアントでは利用できません。

アナログオーディオ

アナログオーディオは、Raspberry Pi Compute Module 4 と同じように、Raspberry Pi Compute Module 5 の GPIO ピン 12 と 13 に多重化できます。

次のデバイスツリーオーバーレイを使用して、これらのピンにアナログオーディオを割り当てます。

RP1チップのエラッタにより、Raspberry Pi Compute Moduleのアナログオーディオに使用できるGPIOピン18と19が
4 は、Raspberry Pi Compute Module 5 のアナログオーディオハードウェアに接続されていないため、使用できません。

注記
出力は純粋なアナログ信号ではなくビットストリームです。平滑コンデンサと ampラインレベル出力を駆動するには、IO ボード上にライファイアが必要になります。

USBブートの変更

フラッシュドライブからのUSBブートは、ピン134/136および163/165のUSB 3.0ポート経由でのみサポートされます。
Raspberry Pi Compute Module 5はUSB-CポートでのUSBホストブートをサポートしていません
BCM2711プロセッサとは異なり、BCM2712のUSB-CインターフェースにはXHCIコントローラはなく、ピン103/105にDWC2コントローラのみが搭載されています。1800tを使用したブートはこれらのピンを介して行われます。

モジュールリセットおよびパワーダウンモードに変更

1/0 ピン 92 は、sus PG ではなく w ボタンに設定されています。つまり、モジュールをリセットするには PMIC EN を使用する必要があります。

PRIC ENABLE信号はPMICをリセットし、SoCもリセットします。 view PRIC EN が低く駆動されて解放されると、Raspberry Pi Compute Module 4 で tus Po が低く駆動されて解放されることと機能的に類似します。

Raspberry Pi Compute Module 4には、nEXTRST信号を介して周辺機器をリセットできるという追加の利点があります。Raspberry Pi Compute Module 5は、CAM GPIOTでこの機能をエミュレートします。

グローバルEN/PHIC EN PMICに直接接続され、OSを完全にバイパスします。Raspberry Pi Compute Module 5では、
グローバルEN/PHIC Es はハード（ただし安全ではない）シャットダウンを実行します

既存の10ボードを使用する際に、I/Oピン92を切り替えてハードリセットを開始する機能を維持する必要がある場合は、ソフトウェアレベルでボタンをインターセプトする必要があります。システムのシャットダウンを呼び出すのではなく、ソフトウェア割り込みを生成し、そこからシステムリセットを直接トリガーすることができます（例：Sへの書き込み）。

電源ボタンを処理するデバイスツリーエントリ (arch/arm64/boot/dts/broadcom/bcm2712-rpi-cm5.dtsi)。

コード 116 はカーネルの KEY POWER イベントの標準イベントコードであり、OS にはこれに対するハンドラーが存在します。

Raspberry Piでは、ファームウェアやOSがクラッシュして電源キーが反応しなくなることを懸念される場合、カーネルウォッチドッグの使用を推奨しています。Raspberry Pi OSにはデバイスツリー経由でARMウォッチドッグのサポートが既に用意されており、個々のユースケースに合わせてカスタマイズできます。さらに、PIRボタンを長押し/引く（7秒間）と、PMICに組み込まれたハンドラーがデバイスをシャットダウンします。

詳細なピン配置の変更

CAM1 信号と DSI1 信号は二重目的になり、CSI カメラまたは DSI ディスプレイのどちらにも使用できます。

以前 Raspberry Pi Compute Module 4 の CAMO および DSIO に使用されていたピンは、現在、Raspberry Pi Compute Module 5 の USB 3.0 ポートをサポートしています。

Raspberry Pi Compute Module 4のVBAC COMPピンは、2つのUSB 3.0ポート用のVBUS対応ピンとなり、アクティブハイになりました。Raspberry Pi Compute Module 4は、HDMI、SDA、SCL、HPD、CEC信号に追加のESD保護機能を備えています。Raspberry Pi Compute Module 5では、スペースの制約によりこの機能は削除されています。必要に応じてベースボードにESD保護機能を適用することもできますが、Raspberry Pi Ltdはこれを必須とは考えていません。

ピン	CM4	CM5	コメント
16	SYNC_IN	ファンタチョ	ファンタコ入力
19	イーサネット nLED1	ファン_pwn	ファンPWM出力
76	予約済み	VBAT	RTCバッテリー。注意：CM5に電源が供給されている場合でも、数uAの一定した負荷がかかります。
92	ラン_PG	電源ボタン	Raspberry Pi 5の電源ボタンを再現します。短押しするとデバイスの起動またはシャットダウンを指示します。長押しすると強制シャットダウンします。
93	nRPIブート	nRPIブート	PWR_Button が低い場合、このピンも電源投入後に短時間低く設定されます。
94	アナログIP1	CC1	このピンを Type-C USB コネクタの CC1 ラインに接続して、PMIC が 5A をネゴシエートできるようにします。
96	アナログIP0	CC2	このピンを Type-C USB コネクタの CC2 ラインに接続して、PMIC が 5A をネゴシエートできるようにします。
99	グローバル_EN	PMIC_ENABLE	外部的な変化はありません。
100	ネクスト	CAM_GPIO1	Raspberry Pi Compute Module 5 ではプルアップされていますが、リセット信号をエミュレートするために強制的にローにすることができます。
104	予約済み	PCIE_DET_nWAKE	PCIE nWAKE。8.2K 抵抗で CM5_3v3 にプルアップします。
106	予約済み	PCIE_PWR_EN	PCIeデバイスの電源をオンまたはオフにできるかどうかを示す信号。アクティブハイ。
111	VDAC_COMP	VBUS_EN	USB VBUS を有効にする必要があることを通知する出力。
128	CAM0_D0_N	USB3-0-RX_N	P/N が入れ替わる場合があります。
130	CAM0_D0_P	USB3-0-RX_P	P/N が入れ替わる場合があります。
134	CAM0_D1_N	USB3-0-DP	USB 2.0 信号。
136	CAM0_D1_P	USB3-0-DM	USB 2.0 信号。
140	CAM0_C_N	USB3-0-TX_N	P/N が入れ替わる場合があります。
142	CAM0_C_P	USB3-0-TX_P	P/N が入れ替わる場合があります。
157	DSI0_D0_N	USB3-1-RX_N	P/N が入れ替わる場合があります。
159	DSI0_D0_P	USB3-1-RX_P	P/N が入れ替わる場合があります。
163	DSI0_D1_N	USB3-1-DP	USB 2.0 信号。
165	DSI0_D1_P	USB3-1-DM	USB 2.0 信号。
169	DSI0_C_N	USB3-1-TX_N	P/N が入れ替わる場合があります。
171	DSI0_C_P	USB3-1-TX_P	P/N が入れ替わる場合があります。

上記に加えて、PCIe CLK 信号は容量結合されなくなりました。

プリント基板

Raspberry Pi Compute Module 5 の PCB は、Raspberry Pi Compute Module 4 の PCB よりも厚く、厚さは 1.24mm+/-10% です。

トラックの長さ

HDMI0のトラック長が変更されました。各P/Nペアは一致していますが、既存のマザーボードではペア間のスキューが1mm未満になりました。ペア間のスキューは25mm程度になることもあるため、この変更による影響は少ないと考えられます。

HDMI1のトラック長も変更されました。各P/Nペアは一致していますが、既存のマザーボードではペア間のスキューが5mm未満になりました。ペア間のスキューは25mm程度になることもあるため、この変更による影響は少ないと考えられます。
Ethernetのトラック長が変更されました。各P/Nペアはマッチングされていますが、既存のマザーボードではペア間のスキューが4mm未満になりました。ペア間のスキューは12mm程度になることもあるため、この変更による影響は少ないと考えられます。

コネクタ

100つのXNUMXピンコネクタは別のブランドに変更されました。既存のコネクタと互換性がありますが、高電流でテストされています。マザーボードに接続するコネクタ部分は Ampヘノール P/N 10164227-1001A1RLF

電力バジェット

Raspberry Pi Compute Module 5はRaspberry Pi Compute Module 4よりも大幅に高性能であるため、消費電力が増加します。電源設計では、最大2.5AのSV電流を考慮に入れる必要があります。既存のマザーボード設計で問題が発生する場合は、CPUクロック周波数を下げることでピーク消費電力を抑えることができます。

ファームウェアはUSBの電流制限を監視しており、実質的には USBマスサーラント、有効化 CM5 では常に 1 であるため、10 ボードの設計では必要な合計 USB 電流を考慮する必要があります。

ファームウェアは、検出された電源供給能力（可能な場合）をデバイスツリー経由で報告します。実行中のシステムでは、 /proc/デバイスツリー/選択された/poser/これら file32 ビットのビッグエンディアンバイナリデータとして保存されます。

ソフトウェアの変更/要件

ソフトウェアの観点から viewRaspberry Pi Compute Module 4とRaspberry Pi Compute Module 5の間のハードウェアの変更は、新しいデバイスツリーによってユーザーから隠されています。 fileつまり、標準Linux APIに準拠するソフトウェアの大部分は変更なしで動作します。デバイスツリー file起動時にハードウェアの正しいドライバーがロードされることを確認します。
デバイスツリー fileRaspberry Pi Linuxカーネルツリーに見つかります。例えばamp上：
https://github.com/raspberrypi/linux/blob/rpi-612.y/arch/arm64/boot/dis/broadcom/bom2712-pi-om5.dtsi.

Raspberry Pi Compute Module 5に移行するユーザーは、以下の表に記載されているソフトウェアバージョン、またはそれ以降のバージョンを使用することをお勧めします。Raspberry Pi OSの使用は必須ではありませんが、参考資料として役立つため、表に含めています。

ソフトウェア	バージョン	日付	注記
ラズベリーパイOS	本の虫 (12)
ファームウェア		2025年3月10日から	見る https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides- ホワイトペーパー/ドキュメント/RP-003476-WP/Piファームウェアの更新.pdf 既存のイメージのファームウェアアップグレードの詳細については、Raspberry Pi Compute Module 5デバイスには適切なファームウェアがあらかじめプログラムされていることに注意してください。
カーネル	6.12.x	2025から	これはRaspberry Pi OSで使用されているカーネルです

独自のドライバーから標準のLinux API/ライブラリへの移行/
ファームウェア

以下にリストされているすべての変更は、2023 年 4 月の Raspberry Pi OS Bullseye から Raspberry Pi OS Bookworm への移行の一部です。Raspberry Pi Compute Module 5 では、古い非推奨の API を使用できましたが (必要なレガシーファームウェアがまだ存在していたため)、Raspberry Pi Compute Module XNUMX ではそうではありません。

Raspberry Pi Compute Module 5は、Raspberry Pi 5と同様に、DispmanXと呼ばれる旧来のディスプレイスタックではなく、DRM（Direct Rendering Manager）ディスプレイスタックを採用しています。Raspberry Pi Compute Module 5にはDispmanX用のファームウェアサポートがないため、DRMへの移行は必須です。

同様の要件がカメラにも適用され、Raspberry Pi Compute Module 5 は libcamera ライブラリの API のみをサポートしているため、raspi-still や rasps-vid などの従来のファームウェア MMAL API を使用する古いアプリケーションは機能しなくなります。
OpenMAX API（カメラ、コーデック）を使用するアプリケーションはRaspberry Pi Compute Module 5では動作しなくなるため、V4L2を使用するように書き換える必要があります。例：ampこのファイルは libcamera-apps GitHub リポジトリにあり、H264 エンコーダーハードウェアにアクセスするために使用されます。

OMXPlayerはビデオ再生にMMAL APIを使用しているため、サポートが終了しました。VLCアプリケーションをご利用ください。これらのアプリケーション間にはコマンドラインの互換性はありません。使用方法の詳細については、VLCのドキュメントをご覧ください。
Raspberry Pi は以前、これらの変更についてより詳しく説明したホワイトペーパーを公開しました。 https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides-whitepapers/documents/RP-006519-WP/Transitioning-from-Buliseye-to-Bookworm.pdf.

追加情報

Raspberry Pi Compute Module 4 から Raspberry Pi Compute Module 5 への移行とは直接関係ありませんが、Raspberry Pi Ltd は Raspberry Pi Compute Module プロビジョニングソフトウェアの新しいバージョンをリリースしており、Raspberry Pi Compute Module 5 のユーザーにとって便利な 2 つのディストリビューション生成ツールも提供しています。

rpi-sb-プロビジョナー Raspberry Piデバイス用の、最小限の入力で自動的にセキュアブートをプロビジョニングするシステムです。ダウンロードと使用は完全に無料で、こちらのGitHubページから入手できます。 https://github.com/raspberrypi/rpi-sb-provisioner.

パイゲン は公式Raspberry Pi OSイメージを作成するために使用されるツールですが、サードパーティが独自のディストリビューションを作成するためにも利用可能です。これは、特定のユースケースに合わせてRaspberry Pi OSベースのカスタムオペレーティングシステムを構築する必要があるRaspberry Pi Compute Moduleアプリケーションに推奨されるアプローチです。これも無料でダウンロードして使用でき、こちらから入手できます。 https://github.com/RPi-Distro/pi-genpi-gen ツールは rpi-sb-provisioner と適切に統合され、セキュアブート OS イメージを生成し、Raspberry Pi Compute Module 5 に実装するためのエンドツーエンドのプロセスを提供します。

rpi-image-gen 新しい画像作成ツール（https://github.com/raspberrypi/rpi-image-gen）は、より軽量な顧客向けディストリビューションに適している可能性があります。

立ち上げとテスト、および完全なプロビジョニングシステムが必要ない場合は、rpibootはRaspberry Pi Compute Module 5で引き続き使用できます。Raspberry Pi Ltdは、最新バージョンのRaspberry Pi OSと最新のrathootを実行しているホストRaspberry Pi SBCの使用を推奨しています。 https://github.com/raspberrypi/usbboot実行時には「マスストレージガジェット」オプションを使用する必要があります。 rpiboot、 以前のファームウェアベースのオプションはサポートされなくなったためです。

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お問い合わせください
applications@iraspberrypi.com
このホワイトペーパーについてご質問がある場合は、
Web: www.raspberrypi.com

ドキュメント / リソース

Raspberry Pi コンピュートモジュール 4 [pdf] ユーザーガイド
コンピューティングモジュール4、モジュール4

参考文献

ユーザーマニュアル

奥付