树莓派官网没卖，亚马逊没有，老外买不到树莓派CM0要破防了！

Raspberry Pi CM0 模块无法在中国以外地区购买，但其开发板 ED-CM0NANO 却可以，因此"全球设计在中国实现"仍然是一个强有力的主旋律。

作者：Aleksandar Dakić

Aleksandar 是《Mehatronika》杂志的创始人。他拥有电气工程背景，并在专业期刊领域拥有长期的工作经验，专注于《Mehatronika》杂志的核心内容，并主导了多项重要举措。

本期主角：ED-CM0NANO

总评价：优秀，★ ★ ★ ★ ☆

ED-CM0NANO 通过其看门狗定时器、电池供电的实时时钟（RTC）以及丰富的 USB 2.0 端口（非常适合 RS232 或 RS485 接口）瞄准工业市场。它同时是一个产品、一个备用零件，也是 Raspberry Pi CM0 模块的开发板，采用与 Raspberry Pi Zero 2 W 相同的系统级封装（SiP）。

优点

通过庞大的 Raspberry Pi 生态系统获得出色的软件支持

精心设计的接口是工业解决方案的理想基础

缺点

仅 512 MB 内存对某些用户可能是限制

奇怪的定价政策和市场覆盖范围

评测的质量应该体现在我们发现设计理念并洞察开发团队为何投入时间和金钱来制造又一款产品——最终使工程世界更加多样化的能力上。当你站在一件艺术品前却不喜欢它，或者听古典音乐时觉得"也就那样"，这并不意味着作品"丑陋"或音乐"糟糕"，而是意味着你没有理解"诗人的信息"。同理，如果你认为某个开发板没有理由存在，那只意味着你无法看清创造它的开发者的梦想、需求和创造力。不，ED-CM0NANO 不是艺术品，让我们先明确这一点，但它也不是会积压在货架上的冗余产品，不是又一个毫无意义的硬件。

ED-CM0NANO 是一款"强化版"的 Raspberry Pi Zero 2 W，专门构建以满足工业需求。它能被 Zero 替代吗？在家庭和消费用途中可以，在工业用途中——也可以，但需要一定数量的硬件附加组件。你可以用法拉利耕地，但这并不意味着拖拉机不是更好的解决方案。

Raspberry Pi CM0 模块

这些微处理器系统有什么共同点？首先是采用四核 ARM Cortex-A53 1 GHz 的 RP3A0-AU SiP。有一个关于 AU 标记的传闻，它源自用于 SiP 内部细导线的金元素符号。这些导线像三明治一样连接 BCM2710A1 处理器和 512 MB LPDDR2 内存——两层上下堆叠。这与我们在 Tibbo 工业产品及其唯一的开发系统 Banana Pi BPi-F2P 中看到的 SunPlus SiP SP7021 解决方案非常相似。这种将处理器和内存集成在一个芯片中的实现理念是为了通过消除处理器和内存之间大量对外部干扰敏感且几何形状复杂的高速线路来简化和缩小 PCB。

当 RP3A0-AU 以规定的 1 GHz 时钟运行时，不需要额外冷却——即没有散热片。即使在我们测试中最苛刻的应用中，RP3A0-AU 的温度也没有超过 65°C。我们建议至少为了保护硅及其寿命而安装被动散热器。只有在极端条件下或如果您决定超频时，才应考虑主动冷却。CM0 模块和 ED-CM0NANO 板上都没有专用于主动冷却供电和控制的引脚，但可以使用 GPIO 接头的一些引脚。

我们已经说过，CPU 和内存集成在 SiP 中简化了最终硬件解决方案。使用这种 SiP 的新项目简化实现的下一步是将其安装在较小的 PCB 上，可以轻松放置在成品所需位置——无论是焊接还是简单插入。在这种情况下，尺寸仅为 33 x 39 mm 的小型 Raspberry Pi CM0 模块采用焊接安装。这比开发团队、创客或 STEM 教育中流行的简单插入要求更高，但在工业中，实现焊接连接的质量证明了这种方法的合理性。如果最终产品批量生产，这也同样合理。

通常，在这种模块的板上可以（但不是必须）添加 eMMC、无线子模块或任何其他被认为适合该 SiP 且对潜在客户有吸引力的接口。

Raspberry Pi 在其 CM0 模块上选择了两个附加组件。一个是 eMMC 5.1，我们测试的型号配备 8 GB，标记为 KLM8G1GETF-B041。CM0 模块因此可以有：无 eMMC、像我们这样的 8 GB eMMC，或最大 16 GB 的 eMMC 模块。我们测量的读取速度为 23.7 MB/s，而写入速度仅为 13.9 MB/s。如果模块上有 eMMC，则无法使用 SD 卡，即使开发板可能有卡槽。关于 eMMC 寿命的困境——是使用带 eMMC 的模块还是使用可更换的 SD 卡更好——我们留给您决定，解决方案应符合预期的应用需求。

Raspberry Pi CM0 的另一个可能附加组件是 2.4 Wi-Fi 和蓝牙 4.2 BLE 子模块。PCB 上没有内置天线，而是单独提供并通过 Raspberry Pi CM0 板上的 U.FL 连接器连接。套装中提供的双频天线标记为 HD0110-WIFI-ANT 2.0。根据规格，在 2.4 至 2.5 GHz 范围内增益为 3.5 dBi，而在 5.15 至 5.85 GHz 范围内增益略高：3.1 dBi。在我们的测试中，Wi-Fi 传输速度仅为 42.20 Mbps，而上传约为 38.80 Mbps。

ED-CM0NANO 硬件

Raspberry Pi CM0 模块通过 132 个边缘触点焊接到项目板或您的 PCB 上，这比 Raspberry Pi Zero 2 型号多 108 个。因此我们有更多可用的处理器引脚。这里说的不是 GPIO 接头，它在两种情况下都是相同的，即 40 针。但在 Raspberry Pi Zero 2 上，我们有 HDMI 输出和两个 USB 接口。这些在 CM0 模块上都没有，而是转移到了大型 ED-CM0NANO 板上。

为了获得这些必要的接口，上海晶珩生产了这款 ED-CM0NANO，称之为低成本单板计算机（SBC）。其尺寸为 100 x 85 mm，几乎是 Raspberry Pi Model B SBC 的两倍表面积，是 Raspberry Pi 2 W 型号的四倍。在官方网站的图片中，我们还注意到另一款产品，比 ED-CM0NANO 更紧凑，上面写着是 CM0 Development Board。我们认为两种解决方案实际上服务于相同目的，我们更倾向于将它们视为 CM0 模块的开发板，而不是 SBC。当然，由于尺寸较小，它们也可以整体嵌入到我们的解决方案中。

让我们从电源开始硬件评测。CM0 模块待机功耗约为 1 W，峰值达到 3 W，至少规格书中是这样写的。我们可以确认的是，如果不使用主动冷却，整个 ED-CM0NANO 的功耗约为 3.6 W。电源通过 USB-C 端口提供。该端口也可用于刷写 eMMC，但在此情况下，您需要将板上唯一的开关从 RUN 位置切换到 RPI_BOOT 位置。别忘了之后将其恢复到初始位置。

旁边是 HDMI 1.3a 输出，可获得最大分辨率 1080p 30 fps 的图像。内置 VPU 具有硬件 H264 编解码功能，支持该分辨率。SiP 中的处理器集成了 VideoCore IV GPU，支持 OpenGL ES 1.1/2.0。在 glxgears 测试中，它达到 474 fps，这是最低结果——请记住 Raspberry Pi 5 可达到超过 5500 fps。

最后，还有两个 USB-A 2.0 端口。它们主要用于连接较慢的外设，必要时也可用于 USB 硬盘，但需要注意读取速度约为 33.4 MB/s，而写入速度仅为 3.2 MB/s。USB 端口通过 FE1.1 USB 2.0 高速 4 端口集线器控制器实现，这是 SBC 世界中用于此类目的的知名解决方案。

还有一个 10/100 以太网 RJ45 连接器，在我们的传输速度测试中达到 92.7 Mbps，而在双向工作中结果为 90.8/79.8 Mbps，约为 Wi-Fi 性能的三倍。ED-CM0NANO 使用 CoreChips SR9900A USB 2.0 转 100 以太网控制器。10/100 以太网是适合工业通信的速度，是该系统相对于 Raspberry Pi Zero 2 W 的一个显著特点。

ED-CM0NANO 没有开/关按钮，只有复位按钮——关机通过连接特殊接头上的两个引脚完成，我们稍后会提到。如果我们将其视为开发系统或不"关闭"的解决方案，这也可以理解。

最后，图片下方还可以看到另一个 USB 2.0 接口，以五个引脚的形式实现。这组引脚可以方便地用于连接 USB 转 RS485 或 USB 转 RS232 转换器，当然也可以通过现有 USB-A 端口使用外部转换器。这样，板子就完全适应了工业通信标准。

板上有两个 LED，绿色和红色。一个用于指示电源存在，另一个由用户控制。

在检查板子时，很容易注意到另一组成对的引脚。它们的功能留待日后扩展，目前通过短接特定引脚对，可以关闭系统、关闭 Wi-Fi 或蓝牙，或从睡眠模式唤醒系统。

引脚后面的图片中可以看到 RTC 的 CR2032 电池座。电池供电的实时时钟加上看门狗定时器，为这块板子在工业以及任何可能断电或有长时间不活动期并需要在预定时间段唤醒的应用领域开辟了广泛的应用。看门狗和 RTC 在 Raspberry Pi Zero 2 W 上没有。

顶部视图中还可以看到一个标准的 Raspberry Pi MIPI DSI 连接器用于触摸屏，以及一个 MIPI CSI 用于连接 Raspberry Pi 摄像头。这种显示解决方案常见于集成解决方案中，如信息显示屏或带屏幕的便携设备。

右侧边缘可以看到四个形成正方形的引脚。这些是 PoE HAT 引脚。一般来说，所有使用 40 针 GPIO 的 Raspberry Pi HAT 都可以在 ED-CM0NANO 上工作。这提供了单线供电和通信，非常适合边缘应用，即在需要放置计算机的位置没有供电网络的情况。

软件

所有能在 Raspberry Pi Zero 2 W 上运行的软件都能在 ED-CM0NANO 上运行。一般也能在 Raspberry Pi CM0 模块本身上运行，只是需要硬件实现模块上缺失的接口。Raspberry Pi CM0 模块和 ED-CM0NANO 都可以运行标准的 Raspberry Pi 操作系统。但需要额外安装软件——ED-CM0NANO 板上外设的驱动程序。上海晶珩网站上有如何安装所需软件的说明。

虽然可以运行桌面版操作系统，但使用服务器安装更合适。512 MB 内存可以运行浏览器——尽管系统会警告内存不足——但性能确实会很低。您可以尝试一些轻量级 Linux 浏览器，如 Midori 或 NetSurf，但它们对 JavaScript 的支持有限，而今天几乎没有网站不使用 JavaScript。

Node-Red、QT、Codesys、Python 只是 Raspberry Pi OS 中完全支持的一些软件包、环境、语言，它们将使您能够快速、轻松地在此平台上开发应用程序。工业物联网和/或 BLE 网关、无服务器计算、不需要强大处理器能力而依赖 Linux 操作系统的解决方案是理想的应用场景。

结论

您可以在上海晶珩的官网上找到其中一种应用。那就是 IPC1000 系列 DIN 导轨安装工业计算机，其基本应用任务可能是在现场收集和轻量处理数据，并通过有线或无线网络将处理后的信息发送到主服务器。之前的类似解决方案，如配备 Raspberry Pi CM5 模块的 ED-IPC3120 或配备 Raspberry Pi CM4 模块的 Alpon Sixfab X4，虽然处理器更强大，但同时也更耗能且昂贵得多。因此，在最低端细分市场，不需要高计算能力且能耗问题明显的场合，这款基础 CM0 模块是一个很好的解决方案。

ED-CM0NANO 应被视为该模块的开发板。上海晶珩通过其 IPC1000 系列证明了它本身也是可用的，在其中将整个板子嵌入金属外壳，然后它就成为备用零件，而不是独立产品。

不过，有一个"陷阱"。Raspberry Pi CM0 模块仅在中国境内且仅在上海晶珩有售。只有作为 ED-CM0NANO 的一部分，当然也包括基于 CM0 的其他产品，它才能在全球任何地方购买。我们不知道这种政策背后有什么关于全球可用性的内部协议。现在的情况是，您可以购买 Raspberry Pi CM0 模块的开发板，在此基础上构建自己的解决方案，然后在中国制造最终产品。当然，还有 Raspberry Pi Zero 2 W 也可以承担 CM0 模块的角色——不过引脚布局不同，所以即使使用相同的 SiP，您的硬件解决方案也会不同。

Raspberry Pi CM0 模块的价格从 128 元人民币（约 18 美元）起，取决于内存容量和 Wi-Fi 模块的存在。ED-CM0NANO 贵约 40 美元，因此目前价格在 54 美元到 65 美元之间。相比之下，Raspberry Pi Zero 2 W 的价格约为 15 美元。它实际上比 Raspberry Pi CM0 模块提供更多功能，价格却更低。另一方面，如果目标是工业应用或嵌入到最终产品中，整个 ED-CM0NANO 已经是一个相当适配的解决方案。也应将其视为上海晶珩为 CM0 模块的推广产品。为什么这么说？因为上海晶珩不仅提供 Raspberry Pi CM0 模块，还提供将此模块适配到您解决方案的帮助、基于该模块开发符合您想法和需求解决方案的合作。IPC1000 不仅是一台轻量级工业计算机，也是一则出色的广告。