开一辆覆盆子PI 4让你保持冷静的方法

2020-06-10 14:26:36

从家庭温度监控到托管实时Drupal网站的Kubernetes集群,我有很多运行Raspberry PI的经验。这些年来,我用过每一种型号,目前使用的是A+,2个B型和4个B型PI。

3型B+是第一代让我更加关注冷却(CPU变热!)的产品,而PI 4性能的略微提高让这个问题变得更加明显,因为我的大多数较重的项目都会导致CPU节流。我已经写过关于树莓派4如何需要一个风扇,以及最近它可能不需要的文章。

但我意识到,我已经为自己的需要做了很多测试,但从来没有把它们汇编成一篇简明的帖子。所以今天我要写一本我所知道的最完整的指南来纠正这一点,让你的树莓派降温。每种方法都有它的优点和缺点,我将结合压力测试的原始温度数据来强调这一点。

好的,这是表格形式,这是每种冷却方法的最高和最低温度:

(单击任何选项的名称可转到该冷却方法的详细结果。)。

下面是通过20分钟压力测试(5分钟空闲,10分钟处于压力状态,然后5分钟空闲),每种冷却方法的实际温度曲线图:

我将通过这篇文章的其余部分详细介绍每一个PI冷却设置。

每次测试都是在相同的4 GB PI 4型号B上执行的,使用的是相同的32 GB Samsung EVO+microSD卡,这些卡更新到了最新的Raspbian OS版本。

PI被插入到正式的PI Foundation USB-C交流适配器中(PoE测试的情况除外)。

贫瘠的树莓圆周率是有用的,当您正在建设一个新的项目,玩GPIO引脚,或测试新的树莓圆周率设置。当你没有安装风扇时,它是安静的,最棒的是,它就是这样开箱即用的。

由于没有限制气流的情况,自然对流从CPU和电路板的其他热部件带走了足够的余热,以防止它节流-至少在大多数情况下是这样。在压力测试接近尾声时,它有几次节流,但每次都只有短暂的一段时间。

电路板仍然明显变热-足以让手指触摸错误的部分就会烧伤你(尽管你不应该用你油腻的手拿起正在奔跑的PI!)。而且热量可能会传到microSD卡上,可能会降低它的稳定性或寿命。

最适合:防止CPU在负载下节流-但只是勉强控制,而不是在情况下。

有无数的圆周率CPU散热器可从亚马逊(这里是我使用的散热器套件)。几乎每个人都能做好足够的散热工作。关键是增加表面积,使其超出PI&39;的CPU外壳顶部的平面。表面积越大(CPU和散热器之间的散热垫越好),散热效果就越好。

散热器通常会将您遇到的最高温度降低5-10°C,这一点很重要,但您仍然需要让空气穿过散热器才能执行任何操作。这意味着要么是完全开放的PI(非常适合测试或修补,对于半永久性安装则不是很好),要么是通风良好的外壳(底部和顶部都有槽或孔,以允许自然对流),或者是风扇。所以这是个不错的选择,而且它们太便宜了,你可能应该把它们贴在任何你能贴上的PI上…。但是,仅靠散热器并不能解决PI冷却问题。

尽管官方的PI4包看起来不错,但如果你不以任何方式修改它,那么使用它也不是一个好主意。它完全封闭了PI,没有通风,这意味着CPU、以太网控制器等产生的所有热量都会被困在里面。这是伟大的,如果你想做板,从技术上讲,你可以让它无限期地运行。

如果您使用官方的PI 4情况,您将处理频繁节流的CPU(意味着速度较慢的PI),并且所有其他组件都将一直非常热。虽然一些组件(如SoC/CPU)可以承受85°C左右的热量,但其他组件可能表现不佳。我看着你呢,小便宜的microSD卡!

不,PI 4外壳内的CPU上的散热器也无济于事-它倾倒的热量仍然滞留在迷你烤箱中!

官方私家侦探的案子看起来不错。它正合私家侦探的心意。如果你与这种情况结婚,最好的选择是改装它,至少提供更好的通风(例如,通过钻一些孔或槽来进行自然对流)。更好的是,用一个像Pi-Fan这样的小风扇来修改它,就像我在这篇帖子和视频中详细描述的那样。

Flirc的箱子比其他箱子要贵一点,但值得一试。它完全安静(没有风扇),看起来很棒(侧面是铝制的,顶部是平坦的橡胶表面),散热非常好-几乎和冰塔及其风扇一样好!

到目前为止,冰塔是覆盆子PI性能最好的冷却解决方案。在空闲时,它使PI CPU接近环境温度,而在全速运行时,CPU永远不会达到50°C。这可能是Raspberry PI缺少沉浸式液体冷却的最佳冷却解决方案。

也就是说,对于大多数用户来说,这是一种矫枉过正的做法。但是最好的一种。我是说,看看这东西!它给我的感觉是,当我超频我的奔腾II CPU和着火的主板的日子!

最适合:让POE供电的PI保持凉爽,那些没有把PI放在听得见的地方的人。

官方的PoE帽子包括一个小而强大的风扇,它直接位于Pi 4的CPU上方。这个小风扇赢得了一致性奖;它让CPU空闲的温度比Flirc和ICE塔式略高一些,但它也会根据需要调高油门,试图将CPU保持在较窄的温度范围(~45-55°C),而Flirc和其他解决方案则允许PI变得更热一些。

PoE HAT有点小众产品,仅对那些希望通过网络连接为其PI供电的人有用。小风扇做了一个很好的冷却工作,但它也相当响亮的时候这样做,因为它的体积很小。我不想让这台机器在听得见的范围内运行(办公室里有一台Pi Kubernetes集群的家伙说……),因为风扇经常开机和关机。

覆盆子PI 3型B+和4型B型使PI成为一台相当称职的小型计算机。但当它开始与低端服务器规格匹配时,它也会与它们的散热输出相匹配。如果你除了最轻量级的计算任务之外还做任何事情,你应该考虑使用上面帖子中提到的更好的冷却解决方案之一。

我向大多数人推荐的是Flirc案例。如果你需要经常敲打圆周率(并且可以为它拼凑出你自己的案例),你可能会想要考虑ICE Tower。否则,如果你只是修修补补的PI,而不是更多地使用它在这里和那里,你可能会高兴地拍打一个小散热器在CPU上。