Compute Module 4のEEPROMを更新する
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Compute Module 4とは
Raspberry Pi Compute Module 4 (CM4)は、人気のRaspberry Pi 4 Model Bの計算能力を活用し、前世代と比較して劇的な性能向上を実現しています。高速なCPUコア、優れたマルチメディア機能、より多くのインターフェース機能を備えています。そして今回初めて、RAM密度や無線接続オプションの複数の選択肢が提供されています。
外形寸法に関しては、このバージョンでは完全に新しい機械的標準を採用しています。キャリアボード上のモジュールの全体的なフットプリントが縮小され、製品への統合に適したより小型でコンパクトなフォームファクターを実現しています。
埋め込み用途向けのコンパクトなフォームファクターにRaspberry Pi 4のパワーを搭載。Raspberry Pi Compute Module 4は、クアッドコアARM Cortex-A72プロセッサ、デュアルビデオ出力、および幅広いインターフェースを組み込んでいます。32種類のバリエーションがあり、RAMやeMMCフラッシュのオプション、無線接続の有無を選択できます。 -- Raspberry Pi CM4{target=_blank}
Seeed Studio Compute Module 4製品
| reTerminal | Edgebox-RPI-100 | EdgeLogix-RPI-1000 | reRouter | デュアルギガビットイーサネットNICキャリアボード |
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CM4 EEPROMを更新する方法
前提条件
必要なハードウェア:
- Linuxベースのホストコンピュータ（以下のいずれか）:
- Raspberry Pi 4B（Raspberry Pi OSがインストールされているもの）
- 最新のUbuntu OSがインストールされたPC
- USB Type-Cケーブル
適用可能なSeeed Studioハードウェア:
| reTerminal | reRouter | デュアルギガビットイーサネットNICキャリアボード |
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このプロセスでは、CM4 eMMCストレージを「USBマスストレージ」モードにする必要があります。これは現在、reRouterおよびreTerminalでのみ適用可能です。Edgebox-RPI-200またはEdgeLogix-RPI-1000をお持ちの場合、CM4 eMMCストレージをUSBストレージモードにすることができるCM4開発ボードが必要です。例えば、デュアルギガビットイーサネットNICキャリアボード{target=_blank}などです。
CM4 eMMCストレージをUSBマスストレージモードにする
reTerminalの場合
- ステップ1: ケースを開けてreTerminalのヒートシンクを取り外し、ブート選択スイッチにアクセスします。reTerminal Getting Started Wiki Pageの手順に従い、ブートモードスイッチを切り替えるまで進めてください。
reRouterの場合
- ステップ1: 下図のように、底面の4つのネジと底面カバーを取り外してreRouterのケースを開けます:
- ステップ2: ケースからreRouterボードをスライドさせて取り出します。
- ステップ3: 3ピンインターフェースを見つけ、GNDとBOOTピンをショートさせます。
デュアルギガビットイーサネットNICキャリアボードはreRouterと同じPCBを使用しているため、ステップ3のみを実行してブートモードを選択する必要があります。
ソフトウェアのセットアップとEEPROMファームウェアの更新
PCまたはRaspberry Pi 4B（フラッシュツール）で
Raspberry PiのEEPROMを更新するにはLinuxベースのオペレーティングシステムが必要です。以下の手順はUbuntu 22.04を搭載したPCおよびRaspberry Pi OS（64ビット）を搭載したRaspberry Pi 4B（フラッシュツール）でのみテストされています。
- ステップ1: 必要なシステムソフトウェアパッケージをインストールします。
Terminalアプリを開き、以下のコマンドを入力してください:
sudo apt-get update
sudo apt install git pkg-config make gcc libusb-1.0-0-dev
- ステップ2:
usbbootツールリポジトリをクローンします。
cd ~/
git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/usbboot
cd usbboot
- ステップ3:
usbbootツールをビルドします。
make
- ステップ4: EEPROMを更新します。
usbboot GitHubリポジトリには最新のEEPROMブートローダーファームウェアが含まれているはずです。以下の手順で最新のEEPROMブートローダーファームウェアに更新されます。
cd recovery
./update-pieeprom.sh
以下のようなメッセージが表示されるはずです:
オプション: 特定のリリースのブートローダーファームウェアを使用したい場合は、rpi-eeprom{target=_blank}リポジトリのファームウェアフォルダを訪問し、ファームウェアbinファイルを選択してpieeprom.original.binファイルを置き換えることができます。例えば:
このオプションの手順では、執筆時点での最新のstableビルドであるpieeprom-2023-01-11.binでpieeprom.original.binファイルを置き換えます。
cd ~/usbboot/recovery
rm -f pieeprom.original.bin
curl -L -o pieeprom.original.bin https://github.com/raspberrypi/rpi-eeprom/blob/master/firmware/stable/pieeprom-2023-01-11.bin
./update-pieeprom.sh
以下のようなメッセージが表示されるはずです:
ステップ5: USB Type-Cケーブルを使用して、CM4デバイス（
reTerminal、reRouter、デュアルギガビットイーサネットNICキャリアボード）とホストPC/Raspberry Pi 4B（フラッシュツール）デバイスを接続します。このとき、CM4デバイスはUSBマスストレージモードに設定されている必要があります。ステップ6: EEPROMファームウェアを適用して更新します。
cd ~/usbboot
./rpiboot -d recovery
以下のようなメッセージが表示されるはずです:
この時点で、CM4デバイスには新しいブートオーダーが設定され、EEPROMファームウェアが更新されています。
ブートオーダーの変更とEEPROMの更新
上記のセットアップ手順をステップ3まで完了している必要があります。
- ステップ1:
boot.confを編集します。
cd ~/usbboot/recovery
nano boot.conf
ファイルは以下のようになっているはずです:
[all]
BOOT_UART=0
WAKE_ON_GPIO=1
POWER_OFF_ON_HALT=0
# Try SD first (1), followed by, USB PCIe, NVMe PCIe, USB SoC XHCI then network
BOOT_ORDER=0xf25641
# Set to 0 to prevent bootloader updates from USB/Network boot
# For remote units EEPROM hardware write protection should be used.
ENABLE_SELF_UPDATE=1
BOOT_ORDER=0xf25641 行はブート順設定を示しており、現在のブート順設定は SD CARD/eMMC > USB-MSD > NVME > BCM-USB-MSD > NETWORK > RESTART です。ブート順を NVME > USB-MSD > BCM-USB-MSD > SD CARD/eMMC > NETWORK > RESTART に変更したい場合、ブート順設定は BOOT_ORDER=0xf21564 にする必要があります。
したがって、新しいブート順設定を含む boot.conf は以下のようになります：
[all]
BOOT_UART=0
WAKE_ON_GPIO=1
POWER_OFF_ON_HALT=0
# 最初にSDを試し（1）、次にUSB PCIe、NVMe PCIe、USB SoC XHCI、そしてネットワーク
BOOT_ORDER=0xf21564
# USB/ネットワークブートからのブートローダー更新を防ぐには0に設定
# リモートユニットではEEPROMハードウェア書き込み保護を使用する必要があります。
ENABLE_SELF_UPDATE=1
nano エディタで保存して終了します。
以下は、BOOT_ORDERの異なるブートモード設定のプロパティを定義した参考表です。
| 値 | モード | 説明 |
|---|---|---|
| 0x0 | SD CARD DETECT | SDを試し、カード検出がカード変更を示すのを待つ - 現在は0xf（RESTART）が利用可能なため非推奨。 |
| 0x1 | SD CARD/eMMC | SDカード（またはCompute Module 4のeMMC）。 |
| 0x2 | NETWORK | ネットワークブート |
| 0x3 | RPIBOOT | RPIBOOT |
| 0x4 | USB-MSD | USBマスストレージブート |
| 0x5 | BCM-USB-MSD | USB 2.0ブート（CM4：CM4IOボードのUSBタイプAソケット）。 |
| 0x6 | NVME | CM4のみ：PCIeインターフェースに接続されたNVMe SSDからのブート。 |
| 0x7 | HTTP | イーサネット経由のHTTPブート。 |
| 0xe | STOP | 停止してエラーパターンを表示。 この状態を終了するには電源サイクルが必要。 |
| 0xf | RESTART | BOOT_ORDERフィールド内の最初のブートモードから再起動、つまりループ |
- ステップ 2: 最新のファームウェアを取得
wget -O pieeprom.original.bin https://github.com/raspberrypi/rpi-eeprom/blob/master/firmware/stable/pieeprom-2023-01-11.bin
- ステップ 3: 新しい
boot.confを使用してEEPROMファームウェアを更新
./update-pieeprom.sh
ステップ 4: USB Type-CをCM4デバイス（
reTerminal\reRouter\Dual Gigabit Ethernet NICs Carrier Board）とホストPC/Raspberry Pi 4B（フラッシュツール）デバイスに接続します。この際、CM4デバイスはUSBマスストレージモードに設定する必要があります。ステップ 5: デバイスにファームウェアを適用
cd ~/usbboot
sudo ./rpiboot -d recovery
以下のようなメッセージが表示されるはずです：
この時点で、CM4デバイス は新しいブート順設定と更新されたEEPROMファームウェアを持つようになります。
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