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CM4は小さなコンピューター本体ですが、HDMIやカメラ、ストレージを使うにはキャリアボードが必要です。どの端子を使うかで、接続できる周辺機器も変わります。
端子構成は製品ごとに違うので、組み込みたい機器を思い浮かべると候補を絞りやすいですよね。試作の基準機から小型端末、ルーター、RS485ゲートウェイまで、6製品を用途に合わせて紹介します。
価格は販売店や時期、付属品の構成で変わります。ケースや電源付きのキットは、基板単体と分けて確認してください。
6製品の早見表
同じCM4用でも、端子の数や基板寸法、電源条件にはかなり差があります。まずは使いたい機能に近い製品を探してみましょう。
| 製品 | 向いている用途 | 特徴 |
|---|---|---|
 Raspberry Pi Compute Module 4 IO Board | CM4の基本機能を広く試す | HDMI 2.0×2、CSI・DSI各2、PCIe、160×90mm |
| PiTray mini | Model Bと同じ外形の端末やクラスター | 85×56mm、USB-C給電、eMMC書き込み対応 |
| CM4-IO-BASE-B Mini Base Board | 小型Linux端末、NVMe、カメラ2台 | M.2 M-Key、CSI×2、85×56mm |
| Dual Gigabit Ethernet NICs Carrier Board | 小型ルーター、二系統LAN | GbE×2、USB 3.0×2、75×64×21mm |
| CM4 Maker Board | Groveセンサー、NVMeの評価 | Grove×5、NVMe起動、RTC、110×110mm |
| Dual ETH Quad RS485 Base Board (B) | RS485機器のゲートウェイ | 絶縁RS485×4、LAN×2、DC 7〜36V入力 |
HDMIやUSBに加え、カメラやGPIOも使いたいなら、端子がそろった構成が便利です。筐体を小さくしたい場合や特定の通信・ストレージが必要な場合は、専用の機能を持つ基板もあります。
基板寸法にも差があり、Raspberry Pi Compute Module 4 IO Boardは160×90mm、PiTray miniとCM4-IO-BASE-Bは85×56mmです。ケースや配線の空間も含めて、組み込み先に収まるか確認しましょう。
標準機能を試す
Raspberry Pi Compute Module 4 IO Boardは、CM4のインターフェースをひと通り確認できる基準機です。HDMI 2.0が2系統、USB 2.0が2ポートあり、試作中に画面やUSB機器をつないで評価できます。
カメラ用のMIPI CSI-2とディスプレイ用のMIPI DSIは、それぞれ2系統。さらにPCIe Gen 2 x1も搭載しており、CM4の機能を幅広く試せます。
Gigabit EthernetとPoE HATに対応し、40ピンGPIO/HATコネクター、RTC、ファン端子も備えます。CM4 Lite用のmicroSDスロットもあり、周辺回路を含めた評価に使いやすい構成です。
基板寸法は160×90mmで、今回の候補では大きめです。電源は12V DCジャックか5V入力に対応しますが、5V入力時は機能に制限があります。利用する端子に合わせて電源を選びましょう。2034年1月まで生産予定です。
PiTray mini
PiTray miniは85×56mmで、Raspberry Pi Model Bと同じ外形・取付穴を採用しています。Model B向けのケースやクラスターに収められ、基板を重ねて設置する構成にも対応します。
映像出力はフルサイズHDMI 2.0が1系統、USB 2.0は1ポートで、ネットワークはGigabit Ethernetです。USB 3.0やカメラ、DSIが必要なら、別の構成を検討してください。
eMMC非搭載のCM4 LiteではmicroSDを使えます。USB-Cから5Vを入力でき、eMMC搭載モデルの書き込みにも対応。通常起動と書き込みを切り替えるスイッチやRUNボタンも備えています。
標準Raspberry Pi HATコネクターも搭載しています。Model Bと同じ外形や取付穴、HATコネクターを活かして小さくまとめたい場合に便利です。カメラ端子やUSBポートを多く使わない端末に合いますね。
小型端末とNVMe
WaveshareのCM4-IO-BASE-Bは、85×56mmの小型基板にM.2 M-Keyスロットを備えます。NVMe SSDや通信モジュールを組み合わせられ、小型Linux端末にストレージや通信機能を追加できます。
カメラ用CSI-2は2系統、ディスプレイ用DSIは1系統です。USB 2.0 Type-Aを2ポート搭載し、追加のUSB 2.0はFFC経由で接続できます。HDMIは2系統分ありますが、1ポートはFFC経由。筐体側の配線も確認しておきましょう。
映像出力は最大4K 30fpsに対応します。40ピンGPIO、RTC、バックアップ電池ソケットも搭載。カメラを2台使う画像処理端末や、時刻を保持したい小型機器に合う構成です。
基板単体のほか、金属ケース・電源・ファン付きのキットもあります。メーカーWikiが案内する電源は5V/2.5Aです。設置スペースや予算を見積もる際は、ケースや冷却部品を含む構成も確認しましょう。
二系統LANの小型機
Seeed StudioのDual Gigabit Ethernet NICs Carrier Boardは、RJ45を2ポート搭載したCM4用基板です。小型ルーターやゲートウェイで、外部ネットワークと機器側のネットワークを分けたいときに使えます。
2ポートの接続方式は同じではありません。一方はCM4内蔵PHYを使い、もう一方はLAN7800とUSB 3.0のブリッジを経由します。この違いはネットワーク構成を設計する際に押さえておきたいところです。
USB 3.0 Type-Aを2ポート備え、追加用の9ピンヘッダーもあります。映像はMicro HDMI、カメラ用CSIとディスプレイ用DSIは各1系統。有線LAN、USB 3.0、カメラ端子を組み合わせる機器におすすめです。
寸法は75×64×21mmで、電源はUSB Type-Cの5V/3Aです。電源コネクターやケーブルを含め、設置場所に収まるか確認しましょう。CM4 Lite用のmicroSDスロットもあります。
GroveとNVMeの評価
CytronのCM4 Maker Boardは、センサーや試作部品をつなぐ開発で使いやすい構成です。Grove端子を5つ備え、GPIO×2、PWM、UART、I2Cを利用できます。Grove対応機器を活用したいときに便利です。
I2C接続のMakerポートは、変換ケーブルを使ってQwiic、Stemma QT、Groveの機器につなげられます。USB 2.0ホストは4ポート、Gigabit Ethernetは1系統。周辺機器を複数つなぐ評価用端末にも使えます。
M.2 Key-Mスロットは2230または2242のPCIe NVMe SSDに対応し、NVMeから起動できます。M.2 SATA SSDは非対応なので、SSDの規格を確認してください。CM4 Lite用のmicroSDスロットも備えています。
フルサイズHDMIは最大4Kに対応。CSIとDSIを各1系統、PCF85063A RTCとCR2032電池ホルダーも搭載しています。電源はUSB-C 5VまたはDC 7〜18Vのどちらか一方を使用。110×110mmの基板を収めるスペースが必要です。
RS485設備向け
WaveshareのDual ETH Quad RS485 Base Board (B)は、RS485機器を複数接続する設備用ゲートウェイに使えます。絶縁RS485を4系統搭載し、5.08mmピッチの端子台で接続する構成です。
ネットワークはGigabit Ethernetと100M Ethernetが各1系統。機器の監視や制御を有線LANとRS485で行うシステムに適しています。USB 2.0 Type-Aも2ポートあり、設定用の周辺機器をつなげます。
映像出力はHDMIで最大4K 30fps、カメラ用CSIは2系統です。GPIO電圧は3.3Vまたは1.8Vから選択でき、接続する回路の電圧に合わせられます。RTC、バックアップ電池ソケット、5V PWMファン端子も搭載。
電源はDC 7〜36V入力のほか、USB-C 5Vにも対応します。基板寸法は93.6×108.8mm。端子台に配線を取り付けるスペースも見込んでください。設備電源を利用する場合は、電源と接続機器の条件をそろえましょう。
結論
CM4の機能を幅広く評価するなら、HDMI、CSI、DSI、PCIeをひと通り備えるRaspberry Pi Compute Module 4 IO Boardが基準になります。大きめの基板と電源条件が合う環境なら、開発初期の試行錯誤を進めやすい製品です。
既存ケースへの収まりを重視するならPiTray mini、小型化とNVMeならCM4-IO-BASE-Bをおすすめします。二系統LANにはSeeed Studio製、Groveとセンサー評価にはCM4 Maker Board、複数のRS485機器をつなぐ設備にはWaveshare製が合います。
必要な端子、電源、基板寸法を確認すれば、組み込み先に合う基板を選びやすくなります。各製品の電源入力やポートの接続方式まで確かめ、試作から組み込み機器への展開につなげましょう。
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