Raspberry Pi CM5扩展板评测：Waveshare Nano与Base系列深度解析

概述

在Raspberry Pi生态系统中，Compute Module（CM）系列因其紧凑尺寸和灵活扩展性备受开发者青睐。近期Waveshare推出的三款CM5扩展板——CM5 Nano A/B和CM5 Mini Base系列，通过创新的工程设计在保持完整IO功能的同时大幅缩小了体积，为嵌入式开发提供了新的硬件选择。

硬件架构分析

CM5 Nano系列

1. 尺寸突破
   采用与CM5本体相同的高度和宽度（约55x40mm），厚度仅比标准CM5略增，是目前市面上最紧凑的CM5扩展方案之一。

2. IO配置差异

   • Nano A型：提供基础IO接口，包括USB、HDMI等核心功能
   • Nano B型：在A型基础上增加了千兆以太网接口，并在CM5下方预留PCIe FFC连接器，支持高速扩展

3. 散热设计
   由于紧凑布局，建议搭配散热片或主动散热方案，特别是当CM5运行在高负载状态时。

CM5 Mini Base系列

1. 标准尺寸扩展
   保持与树莓派5相同的外形尺寸（85x56mm），便于兼容现有外壳和配件。

2. 存储升级
   B型版本在背面集成M.2 NVMe插槽，支持PCIe 3.0 x1通道，理论传输速度可达985MB/s，显著提升存储性能。

3. 接口优化
   采用全尺寸HDMI接口，相比micro HDMI更耐用，同时保留40pin GPIO排针，兼容传统扩展方案。

典型应用场景

1. 工业控制
   Nano系列的极致紧凑特性适合空间受限的工业自动化设备，如PLC控制器、HMI面板等。

2. 边缘计算
   Mini Base的NVMe支持使其成为边缘AI计算的理想平台，可快速处理传感器数据。

3. 嵌入式媒体
   双HDMI输出配合CM5的4K解码能力，适用于数字标牌和KIOSK系统。

开发建议

1. 电源管理
   建议使用官方推荐的12V/2A电源，特别是当连接多个外设时。

2. 扩展兼容性
   使用Nano B型的PCIe FFC连接器时，需注意信号完整性设计，高速信号建议保持走线长度<50mm。

3. 散热方案
   对于持续高负载应用，推荐采用：

   • 导热垫+金属外壳的被动散热
   • 超薄涡轮风扇的主动散热

结语

Waveshare这组CM5扩展板通过差异化设计满足了不同场景需求：Nano系列追求极致紧凑，而Mini Base侧重功能扩展。开发者可根据项目需求在尺寸与功能间做出平衡选择，这些扩展板的出现进一步丰富了CM5的应用生态。