Охлаждение raspberry pi 3 b своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 08.09.2024

Особенность системы заключается в слаженной работе всех компонентов, надежности и сравнительной легкости настройки.

Каков принцип работы умного дома? Какие характеристики и возможности актуальны? Что учесть при настройке и подготовке к работе? Как собрать систему умный дом на базе Raspberry Pi 3? Эти и другие вопросы рассмотрим ниже.

Принцип работы

Умный дом на базе Raspberry Pi 3 популярен, благодаря легкости сборки, в том числе для людей без специального опыта. Основой всей системы является небольшая материнская плата, в которую производитель заложил огромный потенциал.

Первоначально компания продавала две комплектации прибора — модели А и В. Первая отличалась объем памяти размером в 256 МБ, а вторая в два раза большим ее размером.

Построение умного дома на основе Raspberry Pi 3 зависит от предпочтений владельца. Вне зависимости от этого, принцип работы остается неизменным:

Главную функцию выполняет сервер. Это центральное устройство, собирающее информацию и производящее необходимые вычисления. Роль главного сервера играет материнская плата Raspberry Pi, на которую инсталлируется WEB-интерфейс. Его особенность заключается в возможности связи с планшетом, ноутбуком или телефоном.
Сервер находится во взаимосвязи с окружающими его модулями. Контакт осуществляется с помощью RS-485. Для обеспечения слаженного функционирования системы в каждой комнате устанавливается специальный контроллер. Его задача заключается в приеме и анализе поступающей информации с последующей отправкой команд на исполняющие устройства (изделия бытовой техники).
Связь модуля Raspberry Pi с контроллерами обеспечивается с помощью UART-порта. К последнему подключается специальный проводник на интерфейс RS-485. Стоит учесть, что в последних моделях устройства уже предусмотрен такой интерфейс (он идет уже в базе).
В роли операционной системы выступает Raspberry. В комплексе с ней работает одно из доступных расширений, к примеру, Pimatic.

Где применяется Raspberry Pi 3 Model B

Сфера применения умного дома на базе Raspberry Pi ограничивается только познаниями установщика и пожеланиями владельца дома. Здесь возможны следующие варианты:

Возможности умного дома на Raspberry Pi позволяют использовать конструкцию в качестве приставки, домашней метеостанции, охранной системы или планшета. Возможности применения почти не ограничены.

Особенности и характеристики Raspberry Pi 3 Model B

В блоке Raspberry Pi 3 Model B предусмотрено четыре десятка вводных и выводных контактов базового назначения. Они предназначены для подключения периферийных устройств, нуждающихся во взаимодействии с остальными элементами внешнего мира. Речь идет о коммутации с сенсорами и исполнительными изделиями, работающими от сети.

Базовая ОС для умного дома на Raspberry Pi 3 — Linux. Операционная система инсталлируется на карту памяти типа microSD, которая устанавливаемся в специальном разъеме платы.

Версия Raspberry Pi 3 Model — более продвинутый вариант второй модели. Новая плата отличается полной совместимостью с прошлой версией, но отличается большей производительностью и дополнительными средствами для подключения:

Появилась беспроводная связь Wi-Fi серии 802.11n и блютуз 4.1.
Предусмотрен процессор с четырьмя ядрами (тип — ARM Cortex-A53). Частота работы составляет 1,2 гигагерца. В основе лежит однокристальный чип типа Broadcom BCM

В CPU предусмотрена архитектура ARM v53. Это позволяет использовать любую операционную систему, к примеру, Ubuntu или Windows 10.

Применение 4-ядерного чипа гарантирует рост мощности изделия на 50-60 процентов (если сравнивать со второй модель) и на 1000 процентов в сравнении с первым Raspberry Pi.

Благодаря этой особенности, мини ПК открывает еще больше возможностей по созданию сложных проектов умного дома, что на фоне доступа к Сети открывает почти безграничные перспективы.

Система поддерживает разные стандарты типа OpenGL ES 2.0, VC-1, OpenVG, MPEG-2. Дополнительные возможности — способность кодировать, раскодировать и выводить полноэкранное видео формата HD на экран. Параметры видео — 1080p, 60 FPS, H.264.

Периферия

Неизменный плюс системы заключается в возможности подключения ТВ или дисплея с помощью HDMI-выхода. Разрешение можно менять в диапазоне от 640*350 до 1920*1200. Выход композитного типа имеет два режима работы — NTSC и PAL. Для коммутации колонок и наушников предусмотрено 3,5-миллиметровое гнездо.

Дополнительные плюсы умного дома на базе Raspberry Pi 3 — порты USB, соединенные внутренним хабом. При необходимости можно подключить мышь и клавиатуру.

На устройстве предусмотрена возможность экономии ресурсов ЦП. Для этого на Raspberry Pi 3 модели имеются 15-пнинковые разъемы. Среди них — CSI-2, используемый для подключения камеры, и DSI для коммутации экрана.

Имеется ряд интерфейсов низкого уровня, а именно питающие пины (3 и 5 Вольт, а также «земля), 40 портов для общего ввода и вывода, SPI с возможностью выбора, серийный UART и I 2 C/TWI.

Для подключения к умному дому на базе Raspberry Pi 3 модели B предусмотрен блютуз 4.1, Wi-Fi 802.1 n и Ethernet (10/100 Мбит). В последнем случае выход обустроен на обычном разъеме типа RJ-45.

Питающая часть и размеры

На изделие подается напряжение 5 В, поступающее от специального адаптера через питающие пины или microUSB-разъем. Для надежности лучше применять источник, имеющий I от 2-х ампер и более. В этом случае появляется возможность для подключения к портам USB более мощных изделий.

Аппаратного выключателя, обеспечивающего подачу напряжения, на плате нет. Активация мини ПК происходит посредством включения шнура в розетку, а для отключения используются базовые функции ОС.

Размеры платы всего 8,5*5,4 см. В ней помещаются необходимые порты, часть из которых слегка выступает за общие габариты (на несколько миллиметров).

При наличии нескольких карт памяти можно использовать разные образы для системы умного дома. Стоит учесть, что карта памяти в комплектацию не идет, поэтому ее придется докупать самостоятельно. Желательно брать microSD с емкостью от 4 ГБ и более.

CPU: 64 бита 4 ядра. Тип — ARM Cortex-A53. Частота — 1,2 ГГц. Чип однокристаллический BCM2837;
Оперативка — один гигабайт LPDDR2 SDRAM;
цифровой HDMI-выход на видео;
аудио-выход на 3,5 мм (4 pin);
порты USB типа 2.0×4;
сетевое обеспечение — Wi-Fi11n, 10/100 мегабайт RJ45 Ethernet;
для подключения дисплея — Display Serial Interface (DSI);
блютуз — Bluetooth 4.1, Low Energy;
для подключения видеокамеры — MIPI Camera Serial Interface (CSI-2);
слот для MicroUSD;
40 портов ввода-вывода;
размеры — 8,6*5,6*1,7 см.

Преимущества Raspberry Pi 3 Model B

Умный дом на базе Raspberry Pi 3 Model B имеет ряд неоспоримых плюсов:

Наличие большого выбора интерфейсов, позволяющих максимально расширить возможности системы. Здесь предусмотрен блютуз, имеется Wi-Fi, порты HDMI и USB.
Возможность подключения модема GSM для выхода на связь с оператором, предоставляющим услуги глобальной сети.
Наличие мощного процессора с четырьмя ядрами на 1,2 ГГц, способного решать серьезные задачи.
Полная совместимость новой и предыдущей версии.
Компактность. Устройство имеет небольшие размеры, а весит всего 45 грамм.
Доступность разгона. При желании доступно увеличение производительности системы.
Легкость применения. Программирование Raspberry Pi 3 Model B можно осуществлять на разных языках.

Также стоит выделить ряд преимуществ умного дома, построенного на базе Raspberry Pi 3 Model B:

Возможность обезопасить здание путем защиты от потопа, установки видеонаблюдения, создания противопожарной и охранной систем.
Установка систем, повышающих комфорт. Речь идет об электрических приборах, а также специальных устройствах, управляющих шторками.
Возможность инсталляции системы, обеспечивающей дополнительную экономию. Применяются сенсорные смесители, датчики движения, а также датчики, фиксирующие перемещение человека или животных.
Доступность инсталляции развлекательных специальных систем. К примеру, к умному дому на Raspberry Pi 3 Model B можно подключить мультирум или домашний кинотеатр.

Для полноты картины стоит учитывать и ряд минусов, характерных для умного дома на Raspberry Pi 3 Model B:

Монтаж таких устройств подойдет для крупных особняков, расположенных вне черты города и имеющих большую площадь.
Для установки нужно знать особенности и правила применения каждого из элементов. В крайнем случае, под рукой желательно иметь квалифицированного специалиста, готового в любой момент помочь в интересующем вопросе.
Со временем умный дом, построенный на Raspberry Pi 3 Model B, устареет. По этой причине возможны трудности с поиском необходимых компонентов (в случае поломки).

В целом, устройство имеет больше положительных качеств, поэтому заслуживает внимание людей, желающих обустроить комфортный и удобный в эксплуатации дом.

Что такое GSM розетка для умного дома, устройство, принцип работы, инструкция по подключению, как сделать своими руками

Модули, которые можно использовать

Для расширения функциональности умного дома на Raspberry Pi 3 Model B можно использовать дополнительные модули. Их применение расширяет число доступных опций и позволяет создать уникальную систему, обеспечивающую максимальное удобство:

ВИДЕОКАМЕРА . Подключение этого модуля позволяет дополнить умный дом системой видеонаблюдения. Камера совмещается с операционной системой небольшого ПК Raspberry Pi 3 Model B. После установки устройства можно фиксировать видео в разрешении Full HD и делать фотографии с разрешением в 5 МП.
ДАТЧИКИ ДЫМА И ВОДЫ . Установка этих модулей позволяет защитить имущество от пожара и протечки соответственно. Для владельцев больших домов это полезная опция, позволяющая избежать неприятностей. В случае задымления или потопа система оперативно информирует владельца о наличии проблем.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА . С помощью таких модулей можно превратить умный дом на базе Raspberry Pi 3 Model B в метеостанцию с подробными сведениями о ситуации за окном и внутри помещения.
ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ . Подключение устройства позволяет автоматически включать и отключать свет в помещениях. Датчик движения полезен на улице, в гараже, в коридоре и других нежилых помещениях.
МОДУЛЬ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ . Для объединения внешних устройств и контроллера можно использовать приемник и передатчик, работающие на частоте 433 Гц. При наличии средств можно купить более прогрессивный вариант устройства — Z-Wave Fibaro Home Center

Применение указанных датчиков расширяет возможности умного дома и повышает уровень его защиты.

Так же читайте, какие камеры видеонаблюдения с удаленным доступом существуют на рынке, рейтинг популярных моделей, особенности подключения.

Первые настройки и подготовка к работе

Для начала стоит ознакомиться с инструкцией и рекомендацией производителя относительно применения устройства. Стоит убедиться в наличии необходимых датчиков и спланировать их подключение. Плата установлена в специальной коробке, защищающей изделие от механических воздействий. Устройство не люфтит и выглядит весьма солидно.

После снятия верхней крышки можно получить доступ к плате. Единственная трудность заключается в подключении бокового разъема. Для удобства рекомендуется покупать угловой шлейф.

Дополнительно покупается два радиатора, предназначенные для охлаждения контроллера Ethernet и основного чипа.

Есть и другие решения.

Для первого пуска потребуется карта памяти, с установленной на нее операционной системой. Минимальный размер флешки должен быть от 4 Гб и более. Образ ОС доступен в Интернете (ссылка на скачивание ниже). Также потребуется программа Win32 Disc Imager.

После скачивания образа на ноутбук его необходимо распаковать из архива, после чего вставить карту памяти в кардридер. Далее запускается уже установленная программа Win32 Disc Imager.

Как только работа завершена, с помощью программы выбирается образ и записывается на флеш-накопитель.

Далее достается карту памяти с образом и вставляется в устройство Raspberry Pi 3 Model B. После этого подключается клавиатура, дисплей и мышка. При желании можно использовать беспроводную клавиатуру.

Сборка системы умный дом

Во избежание проблем приведем подробную инструкцию по сборке системы и подготовки ее к работе. Алгоритм действий имеет следующий вид:

На этом настройка Raspberry Pi 3 Model B завершена.

Инсталляция Node JS. Прохождение этого этапа потребуется для полноценной работы NodeMCU ESP-12E.
Установка Homebridge и настройка автоматического пуска с Root-правами (устройство должно запускаться после включения Raspberry Pi 3 Model B).
Подключение внешних модулей по специальной схеме.

После завершения указанных работ необходимо зайти в мобильный телефон и открыть приложение Home. После этого стоит добавить платформу Raspberry Pi.

По завершении процесса авторизации пользователю доступно управление разными устройствами в квартире или доме.

Владелец управляет освещением, знает точную информацию о влажности и температуре, получает сведения о наличии протечки или задымлении (при появлении таких проблем).

Это лишь часть возможностей умного дома на Raspberry Pi 3 Model B, которые получает владелец.

Перейдя посылке можно ознакомиться с полной инструкцией по установки Raspberry Pi 3 Model B.

Что может получиться смотрите на видео.

Итоги

Умный дом на базе Raspberry Pi 3 Model B — удобная альтернатива уже существующих и более дорогостоящих устройств. Особенность платформы заключается в компактности, возможности расширения функционала и небольшой цене. К ней можно подключить разные внешние модули, не переживая о проблемах с совместимостью.

Для успешного подключения и установки рекомендуется знание принципов работы с командной строкой. Для этого требуется подготовить систему к работе, найти необходимые материалы в Сети и выполнить настройку.

Несмотря на временные затраты, результатом труда является мощная и удобная система, обеспечивающая полную автоматизацию дома. В дальнейшем к ней можно подключить мультимедийные и иные устройства.

Перегрев может стать серьёзной проблемой для Raspberry Pi 4. Здесь вы узнаете, как сохранить своё устройство холодным и добиться от него стабильной работы.

42120

Охлаждение Raspberry Pi 4

Raspberry Pi 4 – великолепный одноплатный компьютер, который предлагает намного больше, чем его предшественники с точки зрения производительности. Тем не менее, за повышение производительности приходится заплатить свою цену. Если вы тестировали Pi 4 в течение какого-то времени, то могли заметить, что при работе он может довольно сильно нагреваться. Постоянный же перегрев может серьёзно повредить плату. Чтобы этого избежать, необходимо сделать охлаждение Raspberry Pi 4.

Что происходит, когда Pi 4 перегревается?

Даже если процессор Pi нагревается до 75° C, это не должно навредить электронным компонентам компьютера. Тем не менее, использование оборудования в таких условиях долгое время может сократить срок службы Pi в долгосрочной перспективе. Скорее всего, вы получите тепловой троттлинг, из-за чего общая производительность системы снизится, чтобы дать ей остыть. Поэтому, если со временем вы заметите значительное снижение производительности или ваш Pi слишком сильно нагревается при работе, даже когда не выполняются каких-либо сложные задачи, следует подумать о добавлении системы охлаждения.

Классические способы охлаждения процессора: пассивный

Несмотря на то, что можно продолжать нормально работать с компьютером, я всё же рекомендую использовать его только с пассивным или активным охлаждением, особенно если будет использоваться среда рабочего стола. Самый простой способ охладить Pi – добавить радиатор. Этот пассивный вариант не требует больших затрат и не нуждается в энергии для работы. В зависимости от размера добавляемого радиатора температура может значительно снизиться. Однако тепло всё равно может накапливаться со временем.

Классические способы охлаждения процессора: активный

Если вы хотите поместить компьютер в корпус, то стоит рассмотреть добавление в конструкцию вентилятора. Это поможет тёплому воздуху эффективнее выходить, поскольку он всасывает более холодный воздух быстрее по сравнению с естественной конвекцией. К счастью, это тоже дешёвое решение – можно найти корпус со встроенным вентилятором менее чем за десять долларов. Стоит иметь в виду, что наилучший результат достигается при использовании радиатора в сочетании с вентилятором.

Raspberry pi 4: охлаждение заменой Raspbian

Помимо очевидных методов, описанных выше, можно попробовать использовать облегченную версию Raspbian, если вам не нужна среда рабочего стола, которая поставляется с полной установкой. Это снизит нагрузку на ЦПУ, что, в свою очередь, поможет сохранить систему прохладной в состоянии простоя. Я заметил, что мой первый Raspberry Pi 4 (2 ГБ) работал быстрее, чем моя новая модель на 1 ГБ. Хотя это может быть вызвано неисправностью, если ваш Pi продолжает сильно греться (выше 80 ° C), можно всё же попробовать другую модель, если проект не привязан к конкретной модели. Помимо этого можно внедрить в Raspberry pi 4 охлаждение пассивное и активное, что ещё сильнее снизит рабочую температуру.

Управление электроприборами через Raspberry Pi

Тест Raspberry: температура

Чтобы подтвердить представленную информацию, я провёл серию тестов для измерения температуры поверхности Pi 4 (в ° C). Каждый тест проводился на Raspberry Pi 4 ёмкостью 1 ГБ с поддержкой Bluetooth и Wi-Fi. В тесте рабочего стола я транслировал видео 1080p. Каждый тест был выполнен в течение пяти минут.

Если недавно вы купили себе свой первый Raspberry Pi и готовы начать им пользоваться, мы вам поможем!

В зависимости о того, какую модель Raspberry Pi вы купили, процесс сборки будет различаться. К примеру, вы могли купить один компьютер без дополнительных элементов или же набор с кулером и не только. Если каких-то элементов у вас нет, смело пропускайте эти шаги.

Установка Raspberry Pi в кейс

Этот шаг кажется простым, но у новичков могут возникнуть трудности. Этот шаг подходит для CanaKit Raspberry Pi 4 Model B.

3) Если у вас есть радиатор для Raspberry Pi, его тоже легко установить, как на картинке ниже.

4) Установить вентилятор вы можете следующим образом:

Вы установили свой Raspberry Pi в кейс и подключили к нему основные элементы. Компьютер также можно использовать без радиатора и вентилятора. Кейс сохранит компьютер в безопасности. Если вы планируете использовать Raspberry Pi для высокопроизводительных задач, то лучше купить к нему вентилятор с генератором.

Установка карты microSD с NOOBS

Вам нужно использовать карту microSD с системой NOOBS для запуска и настройки Raspberry Pi. NOOBS (New Out Of Box Software) – это менеджер установки операционных систем для RPi.

Если в вашем наборе была карта microSD с NOOBS, вам будет проще. Вставьте карту в слот внизу компьютера. Не давите сильно, карта должна входить плавно.

Если у вас нет карты microSD с NOOBS, вы можете отформатировать какую-нибудь свою карту и установить на неё NOOBS.

Подключение и питание

Подключите к компьютеру клавиатуру, мышь и дисплей. Проводные клавиатура с мышью подключается к USB-портам.

Используйте основной HDM-порт для подключения монитора или телевизора. Если у вас Raspberry Pi 4, вам понадобится кабель micro-HDMI.

Для адаптера питания используйте порт 3A USB-C. Если вы купили набор с выключателем, подключите его сначала к адаптеру питания, а затем к порту 3A USB-C.

Установка операционной системы

Если вы хотите использовать другую операционную систему:

Ethernet: Подключите кабель Ethernet в соответствующий порт. Выберите свою ОС.

Wi—Fi: Нажмите Wifi networks и выберите свою сеть. Затем выберите операционную систему.

Настройка Raspberry Pi с помощью ОС Raspberry Pi

Если вы решили использовать Raspberry Pi OS, следуйте указаниям по установке после перезагрузки Raspberry Pi.

Настройте данные: Выберите свою страну, язык и часовой пояс.

Проверьте дисплей: Поставьте галочку, если вы видите чёрную границу на экране.

Выберите сеть: Выберите свою Wi-Fi сеть и введите пароль. Этот шаг можно пропустить.

Обновите систему: Проверьте наличие обновления или пропустите этот шаг. Мы рекомендуем установить последнюю версию системы.

Это всё! Вы собрали и настроили свой Raspberry Pi! В будущем мы будем публиковать больше полезных инструкций, связанных с Raspberry Pi.

В статье автор исследует работу микрокомпьютера Raspberry Pi 4 при высокой нагрузке с использованием различных систем охлаждения. Анализируется время выполнения программ и переход процессора в режим троттлинга

Пассивное и активное охлаждение для терморегуляции Raspberry Pi

При выпуске каждой новой платы Raspberry Pi появляются статьи о том, что стоит внимательно отнестись к контролю температуры новой платы. Но на этот раз, после выпуска Raspberry Pi 4, похоже, если процессор находится под большой нагрузкой в течение продолжительных периодов времени, обойтись без добавления какого-то пассивного или активного охлаждения не получится для предотвращения его термического дросселирования (троттлинга).

Рис.1 Новый Raspberry Pi 4, модель B

Снижение производительности процессора при нагреве наблюдается многими респондентами при выполнении задач, требующих большой нагрузки на CPU Paspberry Pi 4.

Рис.2. Тепловые карты Raspberry Pi 3, model В + , (слева) и Raspberry Pi 4, model B (справа)

Измерение температуры

Полученные результаты

Были рассмотрены четыре режима терморегулирования:

нет охлаждения
только пассивное охлаждение
постоянное активное охлаждение
управляемое активное охлаждение

Raspberry Pi 4 находилась на открытом воздухе на лабораторном столе.

Рис. 3. Температура процессора в °C в зависимости от времени в секундах. В момент начала измерений была запущена контрольная задача машинного обучения

При использовании компьютера без охлаждения температура без нагрузки примерно 61°C. При выполнении задачи температура повышается до максимальной - примерно 85°C, что приводит к устойчивому термическому троттлингу после того, как температура процессора поднимается выше 81°C. Время инференции увеличивается в среднем на 119,1 мс для каждой итерации. Общее время выполнения задачи составило чуть менее 20 минут.

Рис.4. Raspberry Pi 4 с радиатором 20 × 20 мм

При добавлении пассивного охлаждении, используя радиатор размером 20 × 20 мм для процессора, мы видим снижение температуры холостого хода на 5°C, т.е. примерно до 56°C и падение максимальной температуры во время выполнения задач на 2°C (до 83°С). Кроме того, выход на максимальную температуру занимает больше времени. Таким образом, полная вычислительная мощность доступна более продолжительное время, и время выполнения программы уменьшается примерно на 200 секунд по сравнению с работой в режиме без охлаждения, а среднее время одной итерации снижается до 99,4 мс. Общее время выполнения расчетов составило примерно 16,5 минут.

Рис. 5. Назначение выводов 40-контактного разъема GPIO Raspberry Pi

При добавлении постоянного активного охлаждения с помощью вентилятора, закрепленного поверх радиатора (питание 40-мм вентилятора подключается к выводам +5 В и земля разъема GPIO, см. рисунок выше), мы наблюдаем значительное снижение температуры – при простое она упала до 36°C, а максимальная температура составила 52°C.

В этом случае процессор не переходит в режим термического дросселирования, и инференция выполняется еще на 200 секунд быстрее, а среднее время одной итерации уменьшается до 83,8 мс. Общее время выполнения расчетов оказалось менее 14 минут.

Недостаток такого решения - вентилятор постоянно включен, что создает дополнительный шум и расходует энергию. Эти проблемы можно решить с помощью активного управления охлаждением. В этом случае, кроме подключения питания вентилятора к шинам +5 В и GND, нужно дополнительно подключить провод управления вентилятором к контакту BCM18 на разъеме GPIO.

Рис. 6. Управляемое активное охлаждение для Raspberry Pi 4 с радиатором 20×20 мм и вентилятором 40 мм

Воспользуемся библиотекой GPIO Zero для управления вентилятором: его включения при температуре процессора, превышающей 75°C, и отключения – при падении температуры до 70°C.

В этом режиме охлаждения начальное повышение температуры во время инференции соответствует кривой пассивного охлаждения до достижения температуры включения вентилятора 75°C. Далее вентилятор начинает поддерживать температуру в заданных пределах, при этом никакого теплового дросселирования не наблюдается. Программа завершилась за 14 минут со средним временем одной итерации 84,1 мс.

Как видим, разница между общим временем работы, наблюдаемым при использовании активного и управляемого охлаждения, находится в пределах небольшой погрешности.

Выводы

Работая под постоянной высокой нагрузкой, например, решая задачи машинного обучения, процессор микрокомпьютера Raspberry Pi 4 будет регулярно пропускать рабочие такты из-за перегрева. При больших нагрузках термическое дросселирование может значительно увеличить время выполнения задач. Например, в описанном выше примере, общее время расчетов сократилось на 20% при наличии пассивного охлаждения и на 30% при использовании активного охлаждения по сравнению с общим временем выполнения в режиме без охлаждения, когда ЦП подвергался троттлингу.

Пассивного охлаждения недостаточно для тяжелых нагрузок продолжительностью более ~ 200 секунд, для таких задач рекомендуется активное охлаждение для предотвращения теплового дросселирования. Естественно, при использовании Raspberry Pi 4 внутри корпуса, ситуация ухудшится, и дополнительное охлаждение потребуется значительно ранее.

Дополнение: несколько тепловизионных изображений от Gareth Halfacree, иллюстрирующих разницу между активным и пассивным охлаждением.

Использование Pimoroni Fan SHIM

Еще несколько результатов тестов с использованием специализированного вентилятора для Raspberry Pi 4 Pimoroni Fan SHIM.

Рис. 7. Raspberry Pi 4 Pimoroni Fan SHIM

Этот вентилятор не предполагает использования пассивного радиатора, поэтому для дальнейших тестов радиатор пришлось снять. Для запуска вентилятора нужно выполнить следующие команды:

После установки программного обеспечения Fan SHIM и запуска демона с максимальной установленной температурой 75°C, был запущен тот же тест, что и ранее.

Рис. 8. Дополненный график с температурой при использовании Fan Shim

Так как в системе отсутствует пассивное охлаждение, на начальном этапе температура быстро повышается, и включается вентилятор. Вентилятор пытается поддержать температуру в заданных пределах, но из-за отсутствия радиатора и меньшего размера вентилятора всплески температуры несколько больше, а интервалы между включениями вентилятора меньше.

В FAN SHIM используется 30-мм вентилятор в отличие от 40-мм вентилятора в сочетании с радиатором 20×20 мм, который был использован ранее. В обоих случаях удается избежать теплового дросселирования. Процесс завершается со средним временем одной итерации 84,9 мс и полным временем выполнения 14,1 минут, т.е. практически не отличается от результатов, достигнутых при использовании альтернативного вентилятора.

YM0503PFB1 [Y-Y3010H5B]
Ningbo Jiulong Telecommunication And Electrical Machinery Co
Арт.: 565409 ИНФО PDF

Бесщеточный осевой вентилятор постоянного тока. Напряжение 5 В. Размер 30*30*10. Тип подшипника - шариковый. Авторестарт. Тип вывода - провод.

Читайте также: