โมดูลคำนวณขนาดเล็กที่เปลี่ยนวิธีคิดเรื่องการสร้างอุปกรณ์อุตสาหกรรม
Raspberry Pi Compute Module Zero (CM0) คือบอร์ดจิ๋วที่มีขนาดเพียงแค่ DVD สติกเกอร์ แต่เต็มไปด้วยพลัง ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ ARM Cortex-A53 คู่ (1GHz) พร้อม RAM และ Storage แบบ eMMC ทั้งหมดบนชิป SODIMM เดียว ทำให้มันเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับวิศวกร Maker และนักพัฒนาสินค้าที่ต้องการความยืดหยุ่นสูงสุดในการออกแบบ Carrier board เฉพาะเจาะจง
Pi Zero 2 แบบที่คุณไม่เคยเห็นมาก่อน
Compute Module Zero เป็นรูปแบบใหม่ของ Pi Zero 2 ที่ปรับให้เหมาะกับการประยุกต์ใช้อุตสาหกรรม แทนที่จะมีพอร์ต GPIO พอร์ต USB และ HDMI ติดมาแล้ว CM0 เป็น System on Module (SoM) แบบ SODIMM ที่ประกอบด้วยทั้งหมดบนชิปเดียว ผู้ออกแบบสามารถต่อ Connector 200-pin เข้ากับ Carrier board ของตนเองเพื่อสร้างวงจรที่พอดีกับความต้องการ สิ่งที่ทำให้ CM0 แตกต่างจากบอร์ดสำเร็จรูป คือความอิสระในการปรับแต่ง ต้องการ HDMI เพียงอันเดียว? ได้ ต้องการพอร์ต Ethernet และ 4G Modem? เพิ่มได้ต้องการขนาดบอร์ดบาง? ออกแบบได้ตามต้องการ ไม่มีพอร์ตไม่จำเป็น ไม่มีฟีเจอร์ว่างเปล่า ประสิทธิ์การทำงาน: ARM Cortex-A53 Dual-core 1GHz GPU VideoCore IV RAM 512MB หรือ 1GB eMMC storage 0GB ถึง 32GB ขึ้นกับเวอร์ชัน พลังประมวลผลนี้พอเพียงสำหรับ IoT ระบบควบคุมอุตสาหกรรม Home automation และแม้แต่การประมวลผลภาพแบบ Lightweight
บอร์ดนี้ทำอะไรให้เราได้บ้าง
Compute Module Zero เปิดประตูใหญ่สำหรับการประยุกต์ใช้งานหลากหลาย: IoT Devices - สร้างอุปกรณ์ IoT ที่เคาะตามหน้าที่เฉพาะ ออกแบบ Carrier board ที่มี WiFi Bluetooth Cellular connectivity และ Sensors ต่างๆ เฉพาะส่วนที่จำเป็น โดยไม่ต้องออกแบบวงจร Power supply และ Boot circuitry เพราะทั้งหมดอยู่บน CM0 แล้ว Industrial Control Systems - ระบบควบคุมอุตสาหกรรมที่เข้มงวด สามารถออกแบบ Carrier board ที่มี Industrial-grade isolation Wide temperature support และ Ruggedized connectors เหมาะสำหรับสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย Home Automation Hubs - ศูนย์กลางของระบบบ้านอัจฉริยะ ให้ Compute power ที่เพียงพอสำหรับการประสานงาน Smart devices หลายตัวได้พร้อมกัน Robotics Applications - ตัวควบคุมหลักสำหรับหุ่นยนต์ CM0 รองรับ GPIO ทั้งหมด SPI I2C และ UART จากเดิม สามารถต่อ Actuators Sensors และ Motor controllers ได้ Embedded Linux Systems - ระบบที่ต้องการ Linux ตามข้อกำหนด เช่น Industrial Medical devices หรือ Scientific instruments ล้วนสามารถใช้ CM0 เป็นหัวใจได้ Manufacturing & Testing - Carrier board เฉพาะสำหรับการทดสอบสินค้า เชื่อมต่อกับสิ่งที่ต้องทดสอบและส่วนฮาร์ดแวร์สำหรับการควบคุมคุณภาพ
Specifications
- Processor: Broadcom BCM2835 ARM Cortex-A53 Dual-core 1GHz
- GPU: Broadcom VideoCore IV
- RAM: 512MB หรือ 1GB LPDDR2 SDRAM
- Storage: 0GB, 8GB, 16GB หรือ 32GB eMMC
- GPIO: 28 pins สำหรับ SPI, I2C, UART
- Power Consumption: ~0.5W idle, ~1.5W full load
- Operating Temperature: 0°C to 50°C (industrial grade up to -40°C to +60°C)
- Form Factor: 67.6mm × 30mm × 5.86mm (SODIMM-like)
- Connector: 200-pin SODIMM-style
การออกแบบ Carrier Board และการประยุกต์ใช้
ความสำเร็จของ CM0 คือความสามารถในการออกแบบ Custom carrier board ตามต้องการ ขั้นตอนพื้นฐาน: ขั้นตอนแรก เลือก Connector 200-pin SODIMM ที่เหมาะสม ต้องใช้คุณภาพสูงที่รองรับการแยกติดตั้งหลายครั้ง จำเป็นต้องมี Power regulation (ปกติ 5V input จากนั้น regulate เป็น 3.3V สำหรับ CM0) Boot circuitry (load resistors bypass capacitors) และ Reset circuitry ตัวเลือกเพิ่มเติม ขึ้นกับกรณีการใช้งาน อาจต้องใช้ Ethernet PHY USB hub controller HDMI controller ADC/DAC chips CAN transceiver RS485 transceiver หรือ Custom silicon เรื่อง PCB design CM0 เป็น High-speed module ต้องการ Careful signal integrity ใช้ High-quality PCB stackup อย่างน้อย 4 layers ระบุ Impedance controlled traces สำหรับ High-speed signals ซอฟต์แวร์ CM0 ใช้ Raspberry Pi OS เหมือน Pi Zero แต่ยังรองรับ Ubuntu Debian หรือ Custom Linux distributions ทั้งหมด ฮาร์ดแวร์ คำแนะนำ ศึกษา Official datasheet และ Reference schematic จาก Raspberry Pi เพื่อเข้าใจวิธีการออกแบบที่ถูกต้อง
ข้อดีสำหรับการผลิตและการขยายการจำหน่าย
ข้อดีของ CM0 สำหรับผู้ผลิต: ลดต้นทุน หากผลิตจำนวนมากของ Carrier board CM0 ยังคงรองรับขั้นตอน Prototyping ได้ดี ควบคุมคุณภาพ Carrier board สามารถออกแบบให้มี Test points ที่ง่ายสำหรับทั้ง Functional testing และ Burn-in testing Firmware Updates เนื่องจาก CM0 มี eMMC storage ตัวเอง การอัปเดต Firmware ทำได้ผ่าน Software แม้ระบบใช้งาน Scaling ถ้า Carrier board design ถูกต้อง สามารถผลิตจำนวนน้อยเป็น Production units ได้เลยโดยไม่ต้อง Redesign หลัก Customization Production variants เป็นไปได้ง่าย เพราะ CM0 มี Options ต่างๆ เช่น RAM sizes Storage capacities ให้เลือก
สรุป: บอร์ดจิ๋วกำลังใหญ่
Raspberry Pi Compute Module Zero แสดงให้เห็นการคิดแบบ "Modular" ในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ โดยการถอดออกพอร์ต I/O ที่ Rigid และให้เพียง Compute core Raspberry Pi ได้สร้างโปรแกรมที่นำมาใช้ได้จริงสำหรับนักออกแบบและวิศวกร ขนาดเล็ก แรงพอ ยืดหยุ่น และเปิดต่อชุมชน ทำให้มีความเป็นไปได้มากมาย สำหรับผู้ที่อยากสร้างอุปกรณ์เฉพาะเจาะจง หรือต้องการ Embedded computing ที่ Practical ด้วย Support จากชุมชน CM0 คือคำตอบที่ค้นหา ความสำคัญของมันไม่ได้อยู่ที่ความทันสมัย แต่อยู่ที่การให้เสรีภาพแก่ผู้ใช้ในการควบคุมอุปกรณ์ของตัวเอง นั่นคือสิ่งที่ทำให้ CM0 เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับ IoT Industrial systems และอุปกรณ์ Embedded ในยุคปัจจุบัน
พร้อมสร้าง Embedded project ของคุณแล้วหรือ? ช้อป Raspberry Pi Compute Module Zero ได้ที่นี่
ช้อป Compute Module Zero
