Améliorer l'intégration verticale, accélérer les phases de prototypage et mettre plus rapidement sur le marché des projets de systèmes embarqués, tel est l’objectif affiché par le suédois Antmicro, société d'ingénierie spécialiste des logiciels de conception open source pour systèmes embarqués, en proposant les fichiers open source d’une carte porteuse de modules processeurs au format CM4.

Pour rappel, CM4 (Compute Module 4), apparu sur le marché en 2020, est un module processeur (SoM, System On Module) aux dimensions de 55 × 40 × 4,7 mm, proposé par la fondation Raspberry Pi et fondé sur l’architecture du calculateur monocarte Raspberry Pi modèle 4B, avec comme processeur la puce 64 bits BCM2711 de Broadcom à quatre cœurs Arm Cortex-A72.

Ce type de module dont les fichiers et le brochage sont disponibles en open source a ensuite été utilisé par Antmicro pour y installer d’autres processeurs comme le PolarFire de Microchip, et ce à travers son framework de développement Renode. Cet environnement procure, selon Antmicro, un contrôle complet d’une conception grâce à l'approche d'ingénierie open source de la société, incluant des services de développement de bout en bout, ainsi que des outils prêts à l'emploi.

Ainsi, la carte porteuse de modules CM4 définie par Antmicro, bien qu'initialement conçue pour fonctionner avec son SoM PolarFire avec son cœur de processeur RISC-V et sa matrice de FPGA, est compatible avec d'autres modules dans les dimensions et le brochage du Raspberry Pi Compute Module 4. La carte de base CM4 est également conçue comme un point de départ pour la construction d'appareils, Antmicro ayant la capacité de l'adapter selon les besoins, par exemple en miniaturisant la carte ou en limitant les E/S aux seules interfaces requises.

Dans le détail, la carte de base Antmicro CM4 affiche des dimensions de 107 x 68 mm, soit la moitié de l'encombrement de la carte d'E/S Raspberry Pi Compute Module 4 d'origine. Cette plate-forme est capable de fournir plus de puissance au module de traitement que ce que requiert la carte d'entrées/sorties du module CM4 afin de prendre en charge les conceptions plus performantes comme justement celles bâties sur la puce-système FPGA PolarFire.

Le design de la carte porteuse prend également en charge les systèmes de stockage NVMe à interface PCIe x4  afin d'utiliser pleinement les capacités proposées par le SoM PolarFire. Tout comme les autres cartes de l'écosystème matériel ouvert d’Antmicro, la carte de base CM4 expose en outre aux développeurs une connexion Dual CSI qui prend en charge les accessoires vidéo open source de la société : pont vidéo composite (CVBS) vers Mipi CSI-2, adaptateur CSI pour l'intégration de modules caméra Framos, cartes de sérialisation et de désérialisation GMSL, pont HDMI vers Mipi CSI-2, carte double caméra OV9281, pont SDI vers Mipi CSI-2 et convertisseur SDI vers Mipi CSI-2 fondé sur le FPGA CrossLink-NX de Lattice.

Pour un prototypage rapide, la carte expose enfin un connecteur d'extension GPIO (y compris des options d'interface I²C, SPI et UART), un contrôleur NFC connecté à une antenne externen, un port Ethernet Gigabit, etc.