Raspberry Pi Compute Module 5

Passende Hardware im Überblick

Boards – der Pi 5 ist der direkte Verwandte des CM5:
Raspberry Pi 5 mit 16GB RAM – für alles, was viel Speicher braucht (Link)*
Raspberry Pi 5 mit 8GB RAM – die Empfehlung (Link)*
Raspberry Pi 5 mit 4GB RAM – wenn es günstig sein soll (Link)*
db-tronic Pi 5 Komplett-Set mit Gehäuse, Kühler und Netzteil (Link)*
Pi 5 Starter-Kit mit 16GB und 128GB Karte (Link)*
Raspberry Pi 4 Starter-Set – der günstige Einstieg (Link)*

Speicher – das Gegenstück zum eMMC im Modul:
Geekworm X1001 M.2-HAT für NVMe (Link)*
Offizieller PCIe-M.2-HAT (Link)*
Crucial P310 NVMe SSD 500GB – schnell und sparsam (Link)*
Intenso M.2 NVMe SSD 500GB (Link)*
SanDisk Extreme A2 128GB – für Lite-Module ohne eMMC (Link)*

Strom, Kühlung und Dauerbetrieb:
Offizielles 27-W-USB-C-Netzteil (Link)*
Passives Alu-Gehäuse als Kühlkörper (Link)*
PoE-HAT für den Netzwerkschrank (Link)*
GeeekPi P33 mit PoE und NVMe kombiniert (Link)*
Geekworm X1200 USV gegen Stromausfälle (Link)*

Für eigene Geräte und Prototypen:
USB-TTL-Kabel für die serielle Konsole (Link)*
DS3231-Echtzeituhr für Geräte ohne Netz (Link)*

Kurz gesagt: Was ist das Raspberry Pi Compute Module 5?

Das Raspberry Pi Compute Module 5 ist die Industrie- und Einbauvariante des Pi 5 – gleiche Rechenleistung, aber ohne fertige Anschlussleiste. Die Kurzfassung:

• Gleicher Chip wie der Pi 5: Broadcom BCM2712 mit vier Cortex-A76-Kernen bei 2,4 GHz, dazu 2, 4, 8 oder 16 GB RAM.
• Kein fertiger Computer: Das Modul misst nur 55 × 40 × 4,7 mm und steckt über zwei 100-polige Steckverbinder auf einem Trägerboard, das erst die Anschlüsse bereitstellt.
• eMMC statt Speicherkarte: Es gibt Varianten mit 16, 32 oder 64 GB fest verlötetem Flash – oder als „Lite" ganz ohne, dann bootet das Modul von Karte oder NVMe.
• Funk ist optional: Jede Ausbaustufe gibt es mit und ohne WLAN (2,4 und 5 GHz) sowie Bluetooth 5.0 – wer Ethernet nutzt, spart bares Geld.
• Langzeitverfügbarkeit: Raspberry Pi sagt eine Produktion bis mindestens Januar 2036 zu – der eigentliche Grund, warum Firmen zum Modul greifen.
• Für wen: Für Geräteentwickler, Kleinserien und Sonder-Hardware. Für Bastelprojekte auf dem Schreibtisch bleibt der normale Pi 5 die günstigere und einfachere Wahl.

Raspberry Pi Compute Module 5: Was das Modul ausmacht

Ein normaler Einplatinenrechner ist ein Kompromiss: Er bringt Anschlüsse mit, die man nie braucht, und ihm fehlen andere. Genau hier setzt das Compute Module an. Es enthält nur den Kern – Prozessor, Arbeitsspeicher, Spannungsversorgung, optional Flash und Funkmodul – und reicht alle Signale über zwei Stecker nach außen. Welche Buchsen daraus werden, entscheidet das Trägerboard.

Technisch ist das CM5 ein Pi 5 im Kleinformat. Nach außen geführt werden Gigabit-Ethernet mit IEEE-1588-Zeitstempeln, eine PCIe-Lane der zweiten Generation mit 5 Gbit/s, zwei USB-3.0- plus ein USB-2.0-Port, zwei HDMI-2.0-Ausgänge mit gleichzeitig 4Kp60, zwei vierspurige MIPI-Schnittstellen für Kameras und Displays sowie bis zu 30 GPIO-Leitungen. Dazu kommen je fünf UART-, I2C- und SPI-Blöcke – mehr, als die 40-polige Stiftleiste hergibt.

Der zweite Unterschied ist der Speicher: Bei den eMMC-Varianten sitzt der Flash fest verlötet auf dem Modul statt in einem Kartenschacht. Das ist der wichtigste Grund, warum das CM5 in Bezahlterminals, Messtechnik und Steuerungen landet – ein Gerät, das niemand anfassen soll, darf keine Wechselmedien haben.

Der dritte Unterschied ist kaufmännisch: Raspberry Pi garantiert die Lieferbarkeit von Modul und IO-Board bis mindestens Januar 2036. Wer ein Produkt über Jahre bauen und mit Ersatzteilen versorgen muss, kann damit kalkulieren.

Varianten des CM5 – RAM, eMMC und Funk richtig wählen

Das Modul gibt es in einer Vielzahl von Kombinationen. Drei Achsen bestimmen die Bestellnummer:

Eine Faustregel: Wer nicht sicher weiß, dass er Funk braucht, nimmt die Variante ohne. Beim Flash gilt das Gegenteil – lieber eine Nummer größer, denn das eMMC lässt sich später nicht tauschen. 16 GB sind schnell voll, sobald Protokolldateien, Container-Images und ein Update-Puffer dazukommen.

Als Trägerboard dient das CM5 IO Board: 160 × 90 mm, zwei USB-3-Buchsen, zwei HDMI-Anschlüsse in voller Größe, Gigabit-Ethernet mit PoE+-Option, ein microSD-Steckplatz, ein M.2-Sockel für NVMe-SSDs, die klassische 40-polige Stiftleiste samt HAT+-Anschluss, zwei MIPI-Buchsen, ein Lüfteranschluss, eine Knopfzelle für die Echtzeituhr und ein Einschalttaster. Versorgt wird das Ganze über USB-C mit 5 V und bis zu 5 A. Das Development Kit kostet 195 US-Dollar, das Modul selbst startet laut Herstellerseite bei 67,50 US-Dollar.

Compute Module 5 in Betrieb nehmen – Schritt für Schritt

1. Modul montieren: Das CM5 gleichmäßig auf die beiden Steckverbinder des Trägerboards drücken, bis es plan aufliegt, und mit den vier M2.5-Schrauben fixieren – ohne Verschraubung löst sich der Kontakt bei Erschütterung.
2. Kühlung aufsetzen: Der passive Aluminium-Kühler von Raspberry Pi misst rund 41 × 56 × 12,7 mm und wird direkt auf den Chip geschraubt. Im geschlossenen Gehäuse gehört zusätzlich ein Lüfter an den vierpoligen Anschluss.
3. Betriebsart wählen: Bei einem Lite-Modul kommt eine schnelle Speicherkarte in den microSD-Slot oder eine SSD in den M.2-Sockel. Bei eMMC-Modulen muss zuerst der Flash beschrieben werden.
4. eMMC vorbereiten: Den Jumper „disable eMMC boot" auf dem IO Board setzen und das Board über den USB-Slave-Port mit dem PC verbinden. Das Werkzeug rpiboot meldet das eMMC dann als Wechseldatenträger an.
5. System schreiben: Im Raspberry Pi Imager das eMMC als Ziel wählen und Raspberry Pi OS 64 Bit schreiben. Benutzername, WLAN und SSH vorab in den Einstellungen hinterlegen – das spart den ersten Monitor.
6. Jumper entfernen: Nach dem Schreiben den Jumper wieder abziehen, sonst startet das Modul nicht vom eigenen Flash.
7. Erststart und Update: Netzteil anstecken, Einschalttaster drücken, danach sudo apt update && sudo apt full-upgrade ausführen und die Firmware auf den aktuellen Stand bringen.
8. Fertig konfigurieren: Feste IP-Adresse vergeben, unnötige Dienste abschalten und ein Abbild sichern – es lässt sich später auf jedes weitere Modul schreiben.

Compute Module 5 oder Raspberry Pi 5 – der Vergleich

Die ehrliche Antwort lautet meistens: Pi 5. Er kostet weniger und deckt vom NAS bis zur Hausautomatisierung alles ab. Das CM5 wird erst interessant, wenn eines von drei Dingen zutrifft: Das Gerät braucht ein Anschlussbild, das kein Standard-Board bietet. Der Einbauraum verlangt eine flache Platine. Oder die Stückzahl rechtfertigt eine eigene Trägerplatine.

Wer das CM5 nur wegen des eMMC ins Auge fasst, kann am Pi 5 auch eine NVMe-SSD betreiben – schneller als jedes eMMC und haltbarer als eine Speicherkarte.

Einsatzgebiete: Wofür sich das Raspberry Pi Compute Module 5 lohnt

Compute Modules stecken in erstaunlich vielen Geräten. Berichte aus der Community und Produktvorstellungen der Hersteller zeigen vier Muster:

• Fertige Geräte mit Pi-Innenleben: Digitale Beschilderung, Laborgeräte und Kassensysteme nutzen das Modul hinter einer eigenen Frontplatte. Der Endkunde sieht nie einen Raspberry Pi.
• Netzwerk- und Speicher-Hardware: Trägerboards von Drittanbietern bringen mehrere Ethernet-Ports, SATA-Anschlüsse oder Mobilfunk-Steckplätze mit – so wird aus dem Modul ein Router oder ein kompakter Speicherserver.
• Cluster und Rechenknoten: Boards, die mehrere Module auf einer Platine tragen, sind eine platzsparende Lösung für Lehr- und Testumgebungen – etwa als Übungsfeld für Kubernetes oder verteilte Dienste.
• Sensorik im rauen Umfeld: Ohne Wechselmedien und mit verschraubtem Kühler übersteht ein CM5-Gerät Vibration und Staub besser als eine offene Platine.

Im Heimnetz bringt das Modul dagegen keinen Vorteil. Wer dort etwas Robustes sucht, ist mit einem geschlossenen Gehäuse, einer SSD und einer USV besser bedient.

Fehler und Stolpersteine beim CM5

• CM4-Boards passen mechanisch, aber nicht vollständig: Der Steckertyp ist derselbe, viele CM4IO-Boards nehmen ein CM5 auf – mit eingeschränktem Funktionsumfang. Einzelne Signale liegen anders; vor dem Kauf gehört ein Blick in die Pinout-Gegenüberstellung des Datenblatts.
• Die Stromversorgung wird unterschätzt: Das CM5 zieht unter Last deutlich mehr als ein CM4. Ein altes 3-A-Netzteil vom Pi 4 reicht nicht – gefragt sind 5 V bei bis zu 5 A.
• Ohne Kühler geht nichts: Der BCM2712 drosselt spürbar, sobald er warm wird. Passiver Kühlkörper ist Pflicht, im geschlossenen Gehäuse zusätzlich ein Lüfter oder ein durchdachter Kühlpfad ins Metall.
• Der Jumper wird vergessen: Bleibt „disable eMMC boot" gesetzt, startet das Modul nach dem Flashen nicht – ein Klassiker, der schnell nach einem Hardware-Defekt aussieht.
• eMMC zu klein bestellt: Der Flash ist verlötet und nicht erweiterbar. Wer bei 16 GB landet und später Container betreiben will, hat ein Problem, das sich nur durch ein neues Modul lösen lässt.
• Antenne vergessen: Funkvarianten brauchen entweder die Leiterbahnantenne des Trägerboards oder das offizielle Antennen-Kit. In einem Metallgehäuse ohne externe Antenne bleibt vom WLAN wenig übrig.
• Falsche Erwartung an die Leistung: Das CM5 ist so schnell wie ein Pi 5 – nicht schneller. Wer mehr Rechenleistung braucht, findet sie eher bei den x86-Alternativen.

Häufige Fragen zum Raspberry Pi Compute Module 5

Ist das CM5 schneller als der Raspberry Pi 5?
Nein. Beide nutzen denselben BCM2712 mit vier Cortex-A76-Kernen bei 2,4 GHz. Unterschiede in der Praxis entstehen nur durch Kühlung, Speichermedium und die Qualität des Trägerboards.

Kann ich ein CM5 auf einem CM4-Trägerboard betreiben?
Häufig ja, aber mit reduziertem Funktionsumfang: Raspberry Pi weist darauf hin, dass CM4IO-Boards das CM5 aufnehmen, dabei jedoch nicht alle Funktionen bereitstehen. Stromversorgung und Kühlung vorher prüfen.

Welches Betriebssystem läuft auf dem Compute Module 5?
Dasselbe wie auf dem Pi 5: Raspberry Pi OS in der 64-Bit-Fassung, dazu Ubuntu, Debian und die üblichen Spezialsysteme. Ein eigenes Image für das Modul ist nicht nötig.

Wie kommt das System auf das eMMC?
Über rpiboot: Jumper setzen, Board per USB an den PC hängen, das Modul meldet sich als Laufwerk. Danach schreibt der Imager das System wie auf eine Speicherkarte.

Brauche ich zwingend das offizielle IO Board?
Nein, aber für den Anfang ist es sinnvoll: Es bricht alle Signale heraus und dient als Referenz für eine eigene Platine.

Lohnt sich das CM5 für ein privates Projekt?
Selten. Sobald Trägerboard, Kühler, Netzteil und Gehäuse zusammenkommen, ist ein fertiger Pi 5 günstiger und schneller einsatzbereit. Sinnvoll wird das Modul erst bei besonderen Bauformen.

Wie lange wird das CM5 gebaut?
Raspberry Pi nennt für Modul und IO Board eine Produktion bis mindestens Januar 2036. Das ist der zentrale Vorteil gegenüber Konsumer-Hardware und der Grund, warum Entwickler damit planen können.

Fazit

Das Raspberry Pi Compute Module 5 ist kein besserer Pi 5, sondern ein anderer – eines mit derselben Leistung, aber gebaut für Geräte statt für Schreibtische. Unsere klare Empfehlung: Wer nicht gerade ein Produkt entwickelt, ein extrem flaches Einbaumaß braucht oder auf die Liefergarantie bis 2036 angewiesen ist, bleibt beim normalen Pi 5 – er ist günstiger, sofort startklar und bei Problemen viel leichter zu tauschen. Fällt die Entscheidung dennoch fürs Modul, dann bitte konsequent: eine Nummer größer beim eMMC als geplant, Funk nur bestellen, wenn er wirklich gebraucht wird, und die Kühlung von Anfang an mitkonstruieren statt nachträglich anschrauben. An diesen drei Punkten scheitern die meisten CM5-Projekte – nicht an der Rechenleistung.

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