Description
Raspberry Pi Compute Module 4 IO Board — Dual HDMI 2.0, PCIe x1, USB Hub, RTC
✍️ Introduction
The Raspberry Pi Compute Module 4 IO Board is the official reference baseboard that exposes almost every interface of a Compute Module 4 in a bench-friendly form. You get dual full-size HDMI 2.0, PCIe Gen2 x1 for add-in cards, a USB 2.0 hub with internal headers, Gigabit Ethernet with PoE support via HAT, dual DSI & dual CSI connectors, a 40-pin HAT header, and an on-board RTC with battery socket—all powered from a single supply. Ideal for prototyping products, driver bring-up, and lab setups. +1
📦 What’s Included
Raspberry Pi Compute Module 4 IO Board IO baseboard (assembled)
Pre-fitted connectors: 2× HDMI, RJ45, USB 2.0×2 (plus internal header), PCIe x1 slot, 2× DSI, 2× CSI, 40-pin HAT, RTC battery socket, fan header.
Note: Compute Module 4, power supply, RTC battery, and PoE HAT/add-in cards are sold separately.
✨ Key Features
🎬 Dual 4K-ready video: 2× full-size HDMI 2.0 connectors (5 V rail is current-limited for safe hot-plug).
⚙️ PCIe Gen2 x1 slot: add NVMe (via adapter), USB 3.0 controllers, NICs, and more.*
🔌 USB 2.0 hub on-board: 2× Type-A ports + 2× internal ports, VBUS current limit ≈ 1.2 A total.
🌐 Gigabit Ethernet (PoE-ready): RJ45 with PoE signals routed for use with a PoE HAT.
🖥️ Dual displays & cameras: 2× DSI (2-ch & 4-ch) and 2× CSI-2 (2-ch & 4-ch) on 22-pin FPC.
🧩 40-pin HAT header: use standard HATs; mounting holes align with add-ons.
⏰ RTC + wake: PCF85063AT with CR2032 socket; can wake the module from shutdown.
🌀 Fan header (12 V, PWM+tacho): controlled via EMC2301 over I²C.
* CM4 bootloader doesn’t boot directly from NVMe; boot from another source, then mount NVMe.
📊 Specifications
| Parameter | Value / Notes |
|---|
| Module support | All CM4 variants (with/without eMMC, with/without wireless) |
| Video | 2× HDMI 2.0 (full-size) with 5 V switch for hot-plug |
| Cameras / Displays | 2× CSI-2, 2× DSI (22-pin, 0.5 mm); jumpers route I²C for DSI0/CSI0 |
| USB | USB 2.0 hub: 2× external Type-A + 2× internal header; enable with dtoverlay=dwc2,dr_mode=host |
| Networking | Gigabit Ethernet RJ45 (PoE signals to header for PoE HAT) |
| Storage | MicroSD socket (for CM4Lite modules only); micro-USB for rpiboot updates |
| Expansion | PCIe Gen2 x1 slot; 40-pin HAT header |
| Power input | 12 V DC barrel (2.1 mm tip-positive); onboard 12→5 V & 12→3.3 V DC-DC stages; if 12 V devices not used, +7.5…26 V acceptable |
| Fan | 12 V PWM fan header via EMC2301 controller (I²C) |
| Lifecycle | In production until at least Jan 2034 (obsolescence statement) |
🧰 Compatibility & Tips
🧪 Enable USB host: add dtoverlay=dwc2,dr_mode=host to config.txt.
🧵 rpiboot updates: plug the micro-USB device port to flash eMMC modules. The hub auto-disables to switch the CM4 USB to device mode.
🧯 Power planning: budget around 9 W for the CM4; confirm extra headroom for PCIe cards and USB loads.
📶 Wireless jumpers: optional headers let you disable Wi-Fi/Bluetooth if required in production.
🧷 IO voltage: board defaults CM4 IO to 3.3 V; moving a 0-ohm link selects 1.8 V (advanced users).
🎯 Use Cases
🖥️ Dual-display kiosks & digital signage (HDMI 2.0)
🚀 High-speed I/O with PCIe x1 peripherals (e.g., USB 3.0 cards, NVMe for data logging)*
🏭 Industrial prototyping: cameras (CSI-2), DSI panels, HAT ecosystems, RTC-scheduled wake
* Boot from SD/eMMC; mount NVMe after boot.
🛡️ Safety & Handling
⚡ Use one power source at a time; verify current capacity for attached USB/PCIe devices.
🌡️ Keep airflow around PCIe and the 12 V fan area—fan rail is unregulated from 12 V input.
🧲 Observe ESD precautions when handling FPCs and module connectors.
🚚 Quality, Shipping & Batch Notes
Each board visually checked for connector alignment and HDMI/USB port fit.
Minor silkscreen/component variations may occur between batches without affecting function.
Ships in anti-static protection; RTC coin cell not included.
📎 Media & Downloads
Official Product Page — Overview & Specs (lifecycle, interfaces).
Datasheet — CM4 IO Board (power, HDMI, PCIe, USB hub, RTC, jumpers).
CM4 Module Datasheet (form factor & module interface reference).
❓ FAQ
Q1: Can I power it via PoE directly?
A: The RJ45 brings out PoE signals for a PoE HAT, which then supplies 5 V to the board. The board itself still expects 12 V at the barrel for the 12 V domains (fan, PCIe slot) unless your setup doesn’t require them.
Q2: Does it support USB 3.0?
A: The on-board hub is USB 2.0. For USB 3.0 you can add a PCIe USB 3.0 controller card.
Q3: Will it boot from NVMe?
A: Not directly. Current bootloader doesn’t boot from NVMe; boot from eMMC/microSD/USB and mount NVMe afterward.
لوحة واجهات CM4 — HDMI 2.0 مزدوج، PCIe x1، موزّع USB، وساعة RTC
✍️ المقدمة
تُعد لوحة CM4 IO لوحة مرجعية تُظهر جميع واجهات وحدة CM4 تقريبًا في صيغة سهلة للاختبار. توفر HDMI 2.0 مزدوجًا، وPCIe Gen2 x1، وموزّع USB 2.0 مع رؤوس داخلية، وإيثرنت جيجابت مع دعم PoE عبر HAT، ومنفذي DSI ومنفذي CSI، ورأس HAT ذي 40 دبابيس، إضافةً إلى ساعة RTC مع مقبس بطارية—وذلك عبر تغذية واحدة. مثالية للنماذج الأولية والتعلّم واختبارات التعريفات.
📦 ما المرفق
ملاحظة: وحدة CM4 ومزوّد الطاقة وبطارية RTC وHAT PoE/بطاقات PCIe تُباع منفصلة.
✨ الميزات الرئيسية
🎬 فيديو مزدوج: HDMI 2.0 ×2 (مع حماية تيار لخط 5 فولت).
⚙️ توسعة PCIe: منفذ Gen2 x1 لبطاقات إضافية (NVMe عبر محوِّل، وحدات USB3، …)*.
🔌 USB داخلي وخارجي: موزّع USB 2.0 بمنفذَي Type-A + رأس داخليّ لمنفذين إضافيين (حد تيار VBUS ≈ 1.2 أمبير).
🌐 إيثرنت مع PoE: RJ45 مع إشارات PoE ممررة لرأس HAT المخصص.
🖥️ شاشتان وكاميرتان: DSI×2 وCSI-2×2 (22-بن، 0.5 مم).
🧩 رأس HAT 40 دبوسًا مع ثقوب تثبيت متوافقة.
⏰ ساعة RTC (PCF85063AT) مع إمكانية إيقاظ الوحدة.
🌀 رأس مروحة 12 فولت (PWM + Tacho) عبر متحكم EMC2301.
* محمّل الإقلاع لا يدعم الإقلاع المباشر من NVMe—أقلِع من eMMC/microSD/USB ثم اركب NVMe لاحقًا.
📊 المواصفات
| البند | القيمة / الملاحظات |
|---|
| دعم الوحدات | جميع إصدارات CM4 (مع/بدون eMMC، مع/بدون لاسلكي) |
| الفيديو | HDMI 2.0 ×2 (حجم كامل) مع تحكّم بخط 5 فولت |
| الكاميرات/الشاشات | CSI-2 ×2 وDSI ×2؛ جسور I²C بالجمبرز لـ DSI0/CSI0 |
| USB | Hub USB 2.0: منفذا Type-A + رأس داخلي لمنفذين؛ تفعيل عبر dtoverlay=dwc2,dr_mode=host |
| الشبكات | RJ45 جيجابت (إشارات PoE إلى رأس HAT) |
| التخزين | microSD (لنسخ CM4Lite فقط)؛ micro-USB لتحديث eMMC |
| التوسعة | PCIe Gen2 x1 + رأس HAT 40 دبوسًا |
| التغذية | 12 فولت DC عبر مقبس 2.1 مم؛ مُحوِّلات 12→5 فولت و12→3.3 فولت على اللوحة؛ إذا لم تُستخدم مسارات 12 فولت (مروحة/PCIe) فالنطاق المقبول +7.5…26 فولت |
| المروحة | رأس 12 فولت PWM عبر EMC2301 (I²C) |
| دورة المنتج | إنتاج مستمر حتى يناير 2034 على الأقل |
🧰 التوافق والنصائح
🧪 تفعيل USB المضيف: أضِف dtoverlay=dwc2,dr_mode=host إلى config.txt.
🔌 تحديث eMMC: استخدم منفذ micro-USB (يتحول الـUSB إلى وضع جهاز تلقائيًا).
🔋 تخطيط الاستهلاك: احسب حوالي 9 واط للوحدة، وأضِف هامشًا لبطاقات PCIe وUSB.
📶 فصل اللاسلكي: يمكن تعطيل Wi-Fi/BT عبر جمبرز اختيارية.
🔧 جهد IO: الوضع الافتراضي 3.3 فولت؛ يمكن تحويله إلى 1.8 فولت بوصل مقاوم الصفـر (للمستخدمين المتقدمين).
🚚 الجودة والشحن وملاحظات الدُفعات
فحص محاذاة المنافذ (HDMI/USB/RJ45) واكتمال الرؤوس قبل الشحن.
قد تختلف بعض تفاصيل السلك سكرين/المكوّنات بين الدُفعات دون أثر وظيفي.
تُشحن بحماية مضادّة للكهرباء الساكنة؛ بطارية RTC غير مشمولة.
📎 الوسائط والتحميلات
الصفحة الرسمية — نظرة عامة ومواصفات.
الداتا شيت — CM4 IO Board (الطاقة، HDMI، PCIe، USB، RTC، الجمبرات).
داتا شيت وحدة CM4 (مرجع واجهات الوحدة).
❓ الأسئلة الشائعة
س1: هل أستطيع تشغيل اللوحة عبر PoE فقط؟
ج: إشارات PoE تُمرَّر إلى HAT PoE الذي يوفّر 5 فولت. إذا احتجت مروحة 12 فولت أو تغذية PCIe، استخدم 12 فولت على مقبس الـDC.
س2: هل يوجد USB 3.0 على اللوحة؟
ج: الموزّع المدمج USB 2.0. لإضافة USB 3.0 استخدم بطاقة تحكم USB3 عبر PCIe x1.
س3: هل يمكن الإقلاع من NVMe؟
ج: لا بشكل مباشر—أقلِع من eMMC/microSD/USB ثم اركب قرص NVMe بعد الإقلاع.
