Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Prosz, dodaj wyj徠ek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzi瘯i temu, 瞠 ogl康asz reklamy, wspierasz portal i u篡tkownik闚.

Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4

ghost666 11 Sie 2019 15:26 873 7
  • Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4
    Niedawno prezentowali鄉y system aktywnego ch這dzenia dedykowany do smartfon闚; nie jest to jedyne urz康zenie, kt鏎e obecnie potrzebuje aktywnego ch這dzenia przy wzmo穎nym wysi趾u obliczeniowym. Kolejnym jest komputer jednop造tkowy Raspberry Pi 4. O ile wcze郾iejsza, trzecia jego wersja, znana by豉 z przegrzewania si i cz瘰to uzupe軟iano j niewielkimi radiatorkami, to czwarta ods這na popularnej 'Maliny' doczeka豉 si ju pe軟ego aktywnego ch這dzenia dla systemu. Przyjrzyjmy si z bliska tej konstrukcji.

    Wi瘯szo嗆 os鏏 ju wie, 瞠 Raspberry Pi 4 mo瞠 by bardzo gor帷y, a radiator dla SoC jest wymagany, je郵i zamierza si wykorzysta maksymaln wydajno嗆 obliczeniow pod du篡m obci捫eniem lub je瞠li modu pracowa ma w wysokiej temperaturze otoczenia.

    Pojawi造 si ju projekty du篡ch wentylator闚 dla Raspberry Pi 4, kt鏎e maj zapobiec przegrzewaniu si komputera. By mo瞠 to troch przesada i uk豉d nie wymaga a takiego ch這dzenia mimo to przyjrzyjmy si jednemu z oferowanych przez sklepy zestawowi aktywnego ch這dzenia Raspberry Pi 4 (jest on r闚nie kompatybilny z Raspbery Pi 3).

    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4
    Opakowanie i monta radiatora z ch這dzeniem aktywnym

    Opakowanie m闚i nam, 瞠 modu jest wykonany przez firm 52Pi i zaprojektowany specjalnie dla Raspberry Pi 4B, 3B+ i 3B. Prawdopodobnie nie jest tak przydatny dla dw鏂h ostatnich modu堯w, jak dla czwartej wersji 'Maliny'.

    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4
    Opakowanie zawiera radiator z do陰czonym wentylatorem, zestawy 鈔ub, wkr皻aki, wsporniki monta穎we do Raspberry Pi 3, 3B+ i RPi 4, a tak瞠 przydatn instrukcj obs逝gi.

    Raspberry Pi 3 i 4 s prawie takie same mechanicznie, wi璚 r騜nice pomi璠zy uchwytami monta穎wymi tych modu堯w s niewielkie. Poni瞠j zobaczy mo積a rzadko publikowane zdj璚ie dolnej cz窷ci radiatora – tej, kt鏎a b璠zie styka si z ch這dzonym procesorem poprzez podk豉dk termiczn. Widzimy, opr鏂z bloku metalu, miedziany heat-pipe, s逝膨cy do transportu ciep豉 zdala od uk豉du, do radiatora, gdzie mo瞠 ono by bezpiecznie rozproszone.

    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4


    Rozpocznijmy zatem monta. W pierwszej kolejno軼i, musimy umie軼i na procesorze termoprzewodz帷 podk豉dk (oczywi軼ie po oderwaniu folii ochronnych). W kolejnym kroku instrukcja nakazuje zainstalowanie pierwszego wspornika za pomoc 鈔uby M2, jak pokazano poni瞠j po lewej stronie. Nast瘼nie mo瞠my dokr璚i drugi wspornik do radiatora. Na koniec umieszczamy w otworach wspornik闚 nakr皻ki monta穎we, zabezpieczaj帷 je z pomoc do陰czonych 鈔ubek. Wszystko po zako鎍zeniu tego etapu monta簑 powinno wygl康a jak na zdj璚iu poni瞠j, po prawej stronie.

    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4 Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4



    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4
    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4
    Nast瘼nym krokiem jest umieszczenie wentylatora ch這dz帷ego radiator – powinien by umieszczony na nim od strony skierowanej do port闚 micro HDMI. Jest on montowany 鈔ubami M2.5. Po wcze郾iejszym monta簑 mog pozosta dwie niewykorzystane 鈔uby M2, wi璚 je郵i nie mo瞠sz dokr璚i wentylatora do radiatora to poszukaj drugiego w torbie innych 鈔ub, o odpowiednim rozmiarze.

    Ostatnim krokiem jest pod陰czenie wentylatora do zasilania. Jest on zasilany napi璚iem 5 V, kt鏎e pobierane jest z odpowiednich pin闚 40-pinowego z陰cza GPIO na Raspberry Pi.

    Testy termiczne

    Teraz czas pod陰czy zasilanie i uruchomi komputer. Mo瞠my popodziwia pi瘯ne niebieskie LEDy w wentylatorze, zanim przejdziemy do dalszych test闚 urz康zenia.

    Na Raspberry Pi zainstalowany jest normalny system operacyjny, bez 瘸dnych dodatkowych modyfikacji w firmware.

    Oprogramowanie do test闚

    Aby monitorowa temperatur SoC w naszym minikomputerze potrzebujemy odpowiednie oprogramowanie. Aby je zainstalowa wpisujemy w linii komend nast瘼uj帷e polecenia. Pozwol one zainstalowa rpimonitor - oprogramowanie, umo磧iwiaj帷e 郵edzenie m.in. temperatury procesora Raspberry Pi

    Kod: bash
    Zaloguj si, aby zobaczy kod


    Aby w powtarzalny spos鏏 zmusi sam minikomputer do wysi趾u mo瞠my wykorzysta na przyk豉d skrypt SBC-bench, kt鏎y dedykowany jest do obci捫ania komputer闚 jednop造tkowych, pracuj帷ych pod dystrybucjami Linuksa takimi jak Debian Stretch oraz Ubuntu Bionic. Aby go zainstalowa pobieramy go z githhaba i po prostu uruchamiamy:

    Kod: bash
    Zaloguj si, aby zobaczy kod


    Raspberry 4 - test referencyjny

    W pierwszej kolejno軼i uruchommy test SBC-bench na zwyk造 RPi, bez 瘸dnych system闚 ch這dzenia. Raport z testu wydajno軼i wygl康a nast瘼uj帷o:

    Kod: bash
    Zaloguj si, aby zobaczy kod


    Temperatura w czasie test闚 zachowywa豉 si natomiast w nast瘼uj帷y spos鏏:

    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4


    Test z wykorzystania 7-zip nie zosta uko鎍zony, poniewa trzykrotnie aplikacji sko鎍zy豉 si pami耩. To zupe軟ie normalne w przypadku Raspberry Pi z 1 GB pami璚i, co jest na granicy wymaga aplikacji.

    Mimo problem闚 uda這 si zgromadzi dane na temat temperatury. Pocz徠kowo wynosi ona 67蚓 (w stanie spoczynku) i ro郾ie pod obci捫eniem do ponad 80蚓. To du穎 – przy 85蚓 Broadcom BCM2711 uruchamia zabezpieczenie termiczne i redukuje wydajno嗆 obliczeniow.

    Radiator i wentylator

    Uruchamiamy skrypt SBC Bench ponownie, po instalacji radiatora. Test przebiega analogicznie jak w przypadku referencyjnym. Wyniki badania wydajno軼i wygl康aj nast瘼uj帷o:

    Kod: bash
    Zaloguj si, aby zobaczy kod


    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4


    Tutaj ponownie 7-zip wykorzysta ca陰 dost瘼n pami耩 i nie m鏬 sko鎍zy pracy. Z radiatorem Raspberry Pi 4 w stanie spoczynku osi庵a 37蚓, a pod obci捫eniem temperatura wzrasta do 46.2蚓 (wielordzeniowe obci捫enie z wykorzystaniem 7-zip).

    Wentylator wyra幡ie spe軟ia swoje zadanie, ale niekt鏎zy twierdz, 瞠 nie kupili Raspberry Pi 4 po ty by instalowa g這郾y wentylator, kt鏎y tak瞠 zwi瘯sza zu篡cie energii (o oko這 400 mW).

    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4
    Sam radiator

    Mo瞠my od陰czy przewody zasilania wentylatora, a nawet ca趾owicie usun望 go, poniewa jest on po tylko przykr璚ony do radiatora. Nic nie b璠zie 鈍ieci這 i ha豉sowa這.

    Powt鏎zmy powy窺zy test:

    Kod: bash
    Zaloguj si, aby zobaczy kod


    Temperatury, jak wida poni瞠j, s wy窺ze, ale uk豉d nadal jest dosy ch這dny. W stanie spoczynku Raspberry Pi 4 osi庵a oko這 42蚓. Maksymaln temperatur, jak osi庵n掖 SoC modu逝 pod obci捫eniem jest 61.2蚓.

    Aktywne ch這dzenie dla minikomputera Raspberry Pi 4


    Podsumowanie

    Powy窺ze testy oznaczaj, 瞠 sam radiator jest wi璚ej ni wystarczaj帷y dla wi瘯szo軼i przypadk闚 u篡cia Raspberry Poi 4. Jest on nawet zbyt du篡, poniewa do ch這dzenia w wi瘯szo軼i przypadk闚 powinien wystarczy znacznie mniejszy radiator.

    Wentylator nadal mo瞠 by u篡teczny, je郵i zamierzamy wykorzystywa modu w wy窺zej temperaturze otoczenia (np. 60蚓 i wi璚ej), ale bez piekarnika, nie da si przetestowa takiego zastosowania ;).

    Zaprezentowany tutaj radiator z wentylatorem kosztuje oko這 20 dolar闚.

    毒鏚豉:
    https://www.cnx-software.com/2019/07/25/review-raspberry-pi-4-ice-tower-cooling-fan/
    https://www.cnx-software.com/2019/06/29/new-raspberry-pi-4-vli-firmware-lowers-temperature/

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    T逝macz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykszta販enia. Po zrobieniu doktoratu i dw鏂h latach pracy na uczelni, przeszed do sektora prywatnego, gdzie zajmuje si projektowaniem urz康ze elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku cz這nek zespo逝 redakcyjnego.
    ghost666 napisa 9303 post闚 o ocenie 6884, pom鏬 157 razy. Mieszka w mie軼ie Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 43  
    S do Rastberry obudowy z wentylatorem, sam kupi貫m tak i radiatory. Poczekam na system ch這dzenia ciecz, albo Peltierem (z osobnego zasilacza) :D
  • #4
    pixel7
    Poziom 22  
    Mia這 by ma貫 a stanie si zaraz wielko軼i ATX....
  • #5
    Ibuprom
    Poziom 25  
    Zwyk造 radiator znaleziony na starej p造cie g堯wnej da temperatury mo瞠 10 stopni wy窺ze od tego wynalazku, ale nadal sporo poni瞠j warto軼i granicznych dla BCM i najcz窷ciej jego wysoko嗆 nie przekroczy wysoko軼i port闚 USB co czyni go rozwi您aniem kompaktowym. Jedyne zastosowanie takiego rozwi您ania to warunki ekstremalnie wysokich temperatur gdzie margines temperatury otoczenia i temperatury max BCM jest bardzo bliski. Np farmy s這neczne na pustyniach.
  • #6
    CodeBoy
    Poziom 21  
    Moim zdaniem przerost formy nad tre軼i, Wielkie to i ma這 praktyczne. Pomijam potrzeb 鈍iecenia jak choinka. Ciekaw jestem ile to pobiera pr康u ze z陰cza Malinki i ile zostaje na inne odbiorniki.
    Sam w Rpi2 mam radiator, bo czu貫m potrzeb, ale budowanie takiej wie篡 uwa瘸m za nieporozumienie. Kupi貫m u przyjaci馧 ze wsochodu bardzo fajny radiator z opcjonalnymi 2 wentylatorami (do Rpi4)i my郵 瞠 to mi w zupe軟o軼i wystarczy, dodatkowo nadal si mie軼i w kompaktowej obudowie.
  • #7
    ghost666
    T逝macz Redaktor
    CodeBoy napisa:
    Moim zdaniem przerost formy nad tre軼i, Wielkie to i ma這 praktyczne. Pomijam potrzeb 鈍iecenia jak choinka. Ciekaw jestem ile to pobiera pr康u ze z陰cza Malinki i ile zostaje na inne odbiorniki.
    Sam w Rpi2 mam radiator, bo czu貫m potrzeb, ale budowanie takiej wie篡 uwa瘸m za nieporozumienie. Kupi貫m u przyjaci馧 ze wsochodu bardzo fajny radiator z opcjonalnymi 2 wentylatorami (do Rpi4)i my郵 瞠 to mi w zupe軟o軼i wystarczy, dodatkowo nadal si mie軼i w kompaktowej obudowie.


    Wentylatorek katalogowo pobiera 80 mA, co daje nam 0,4 W poboru.
  • #8
    bobycob
    Poziom 16  
    Niemal do dzia逝 wiejski tuning si nadaje.