Raspberry Pi 4 ialah peningkatan yang tidak dapat dinafikan berbanding komputer Raspberry Pi sebelumnya dalam kepentingan prestasi, tetapi prestasi datang pada kos: peningkatan kuasa, dan oleh itu meningkatkan penjanaan haba daripada BCM2711B0 SoC pada intinya. Tanpa beberapa bentuk penyejukan selepas pasaran, pendikitan haba berlaku dalam masa tiga setengah minit.
Syukurlah, komuniti Raspberry Pi bersedia dengan penyelesaian – seperti Pimoroni Fan Shim atau Heatsink pasif sepenuhnya, kedua-duanya serasi dengan reka bentuk sarung lapisan Pibow terkini syarikat dan dengan kelegaan yang mencukupi untuk menyokong penggunaan kebanyakan Perkakasan Dipasang di Atas (HAT) alat tambah. Kemudian ada Menara Ais, yang direka oleh 52Pi dan dijual melalui Seeed Studio, iaitu… baik, kita akan sampai ke perkara itu.
Menjinakkan Haba
Bagi kebanyakan pengguna, Raspberry Pi 4 berfungsi dengan baik tanpa sebarang penyejukan tambahan. Masalahnya datang apabila anda menjalankan beban kerja yang menambat CPU dan/atau GPU lebih lama daripada kira-kira tiga setengah minit. Selepas tempoh masa itu, SoC telah mencapai suhu operasi atasnya sebanyak 80 darjah Celsius – pada ketika itu ia akan turun secara automatik kepada 1GHz daripada stok 1.5GHz. Jika beban kerja berterusan, SoC akan terus melantun antara operasi berkelajuan penuh dan dikurangkan sehingga diberi peluang untuk menyejukkan semula.
Untuk mendapatkan prestasi puncak yang berterusan, suhu SoC mesti dikekalkan di bawah 80 darjah Celsius. Terdapat pendekatan untuk mencapai matlamat ini – jika anda menolak untuk memasukkannya ke dalam minyak mineral atau menuang nitrogen cecair ke atas, bagaimanapun: perolakan paksa, seperti Pimoroni Fan Shim, atau peningkatan luas permukaan, seperti Pimoroni Heatsink. Kemudian ada pilihan nuklear: menggabungkan kedua-duanya.
Menara Ais Datang
Menara Ais 52Pi diilhamkan oleh pemasangan heatsink dan kipas gaya menara tunggal (HSF) yang menguasai pasaran PC desktop. Apabila dibongkar dari kotak – yang termasuk trio pad bahan antara muka terma (TIM), sekiranya anda perlu mengeluarkannya dan memasangnya semula pada masa hadapan, pendakap pelekap dan aksesori untuk Raspberry Pi 4 dan Raspberry Pi 3 Model B/ Model B+, pemutar skru kecil dan manual kecil tetapi penuh warna – rasanya, berbanding inspirasi desktopnya, sangat kecil.
Setelah dipasang pada Raspberry Pi, Menara Ais kelihatan besar. Berdiri bangga dengan papan dengan tidak kurang daripada 60mm, Menara Ais termasuk paip haba tembaga berdiameter 6mm tunggal yang dibengkokkan ke dalam bentuk U untuk melepasi timbunan heatsink aluminium 26 sirip – namun, seperti yang dibuktikan oleh sifat sirip yang sedikit goyah, ia adalah padanan geseran yang mudah. Di dasar U ialah blok aluminium yang berfungsi sebagai plat kenalan untuk SoC yang direka bentuk untuk menyejukkan, dengan paip haba membuat sentuhan langsung di tengah. Di bahagian hadapan ialah kipas 40mm dalam plastik lutsinar, dipasang – atas sebab tertentu – dengan LED biru terang.
Pemasangan itu sendiri agak mudah: pendakap pelekap dua keping disambungkan pada dasar sink haba dengan sepasang skru, kemudian empat tiang pelekap dipasang pada Raspberry Pi. Sink haba dan pendakap kemudian diturunkan ke tiang-tiang ini dan diikat dengan empat nat kecil sebelum dua kabel kuasa untuk kipas – 5V dan tanah – disambungkan ke port GPIO Raspberry Pi. Bagi mereka yang ingin menggunakan TUDUNG, Menara Ais bukanlah pilihan yang mudah: walaupun anda sanggup menggunakan kabel untuk memindahkan TUDUNG secara fizikal dari arah Menara Ais yang tinggi secara lucu, kabel kuasa akan mendapat dalam cara melainkan anda gembira untuk menyambungnya secara manual.
Persembahan Luar Kotak
Jika anda mengikut arahan pada surat itu, Menara Ais menjalankan kipasnya daripada bekalan kuasa 5V Raspberry Pi melalui pengepala GPIO. Tiada kawalan perisian; tidak seperti Pimoroni Fan Shim: kipas Menara Ais aktif selagi Raspberry Pi itu sendiri mempunyai kuasa, dan begitu juga dengan LED biru yang sangat terang. Kipas dikonfigurasikan, seperti biasa untuk penyejuk gaya menara, untuk menolak udara melalui timbunan sirip, dan jelas boleh didengari semasa digunakan.
Dalam suhu persekitaran 28 darjah Celsius, hampir empat darjah lebih panas daripada ujian asal Raspberry Pi 4 tanpa penyejukan tambahan, Menara Ais tidak menghadapi masalah untuk memastikan SoC sejuk: pada bila-bila masa, walaupun menjelang akhir larian, Suhu SoC – diukur menggunakan penderia dalaman – mencapai melebihi 46 darjah Celsius. Ia adalah keputusan yang lebih baik daripada diuruskan oleh Pimoroni Fan Shim, yang memuncak hanya di bawah 55 darjah Celsius dalam ujian yang sama. LED dalam kipas, bagaimanapun, meningkatkan daya tarikan Menara Ais: kipas menarik sekitar 0.7W berbanding dengan 0.6W Fan Shim, yang hanya mempunyai satu LED RGB boleh diprogramkan pengguna.
Pandangan pada Raspberry Pi 4 dengan Menara Ais yang dipasang di bawah kamera pengimejan terma menunjukkan perbezaan dramatik kepada Raspberry Pi yang sama tanpa penyejukan selepas pasaran. Bagaimanapun, keseluruhan papan — bahagiannya yang boleh dilihat di bawah sebahagian besar sink haba — kelihatan lebih sejuk, walaupun aliran udara merentasi timbunan sirip dan tidak pernah sampai ke PCB. Mesejnya jelas: sejukkan SoC, satu-satunya sumber haba terbesar di papan, dan anda menyejukkan keseluruhan Raspberry Pi.
Bunyi Kesunyian
Walaupun kipas Menara Ais tidak begitu kuat, ia boleh menjadi sedikit menjengkelkan. Terdapat penyelesaian pantas: alihkan kabel kuasa merah daripada pin 5V pada pengepala GPIO Raspberry Pi ke pin 3V3. Melakukannya mengurangkan kedua-dua kelajuan kipas, dan oleh itu hingarnya, dan kecerahan LED, dengan kos ia menolak lebih sedikit udara melalui timbunan heatsink.
Pada 3.3V, Menara Ais masih mengendalikan beban kerja ujian intensif CPU dan GPU selama sepuluh minit. Walaupun suhu, secara tidak menghairankan, lebih tinggi daripada kipas berjalan pada kelajuan penuh, ia tidak pernah melebihi 50 darjah Celsius – jauh di bawah titik pendikit SoC.
Bagi mereka yang inginkan kesunyian mutlak, ada pilihan lain: menanggalkan kipas sama sekali. Ia dipegang pada heatsink Menara Ais dengan empat skru kecil, dan boleh ditanggalkan dengan cepat dan hanya meninggalkan satu set mata pelekap yang berbangga dengan susunan sirip yang betul.
Mengelakkan pendikit semasa menyejukkan sepenuhnya secara pasif bukanlah mudah: Pimoroni Heatsink tidak dapat menguruskannya, walaupun ia mencuba dengan berani, dengan operasi pendikit pertama direkodkan pada kira-kira lapan setengah minit beban berterusan. Menara Ais, terima kasih kepada kawasan permukaan yang lebih besar secara dramatik dan jisim keseluruhannya, adalah cerita yang berbeza. Walaupun dengan kipas dialihkan, Menara Ais mengekalkan SoC jauh di bawah titik pendikit dengan suhu tertinggi yang direkodkan pada 68 darjah Celsius. Keputusan yang mengagumkan ini menunjukkan Menara Ais yang pasif boleh mengendalikan beban kerja yang berterusan walaupun dilanjutkan, dan pada ujian lanjutan suhu SoC, seperti yang diukur menggunakan penderia dalaman, tidak pernah mencapai lebih tinggi daripada 70 darjah Celsius.
Pokoknya
Menara Ais 52Pi tidak dinafikan mengagumkan, tetapi ia mempunyai kelemahannya. Kehilangan pengepala GPIO adalah isu yang pasti, begitu juga dengan saiz heatsink bermakna anda tidak mungkin memasukkan Raspberry Pi ke dalam mana-mana kes semasa di pasaran. Pada $19.90 daripada Seeed Studio, serta penghantaran dari China sehingga penjual semula di luar negara mengambil stok, ini adalah kipas yang mahal untuk diletakkan pada komputer $35.
Lampu LED juga merupakan pilihan yang menarik: alangkah baiknya jika anda boleh menghidupkan dan mematikannya secara berasingan daripada kipas, dan kawalan perisian kipas akan menjadi bonus tambahan.
Terdapat beberapa sebab untuk memilih Menara Ais 52Pi berbanding Pimoroni Fan Shim, yang juga memastikan Raspberry Pi 4 cukup sejuk untuk mengelakkan pendikit terma, walaupun apabila overclock, tetapi kos separuh daripada harga dan memberi ruang untuk anda menggunakan kebanyakan TOPI dan sarung .
Jika semua yang anda bimbangkan ialah mempunyai prestasi penyejukan yang terbaik, tidak banyak yang dapat dipadankan dengan Menara Ais 52Pi. Malah beban kerja yang paling berterusan tidak akan menyebabkannya berpeluh, dan terdapat ruang kepala yang mencukupi untuk mengendalikan Raspberry Pi 4 yang overclocked atau persekitaran operasi yang lebih hangat. Dan jika anda mahukan operasi yang senyap, sink haba dengan kipas tertanggal cukup baik untuk mengelakkan pendikit.
Kredit Imej: Gareth Halfacree
Nota Editor: Versi awal artikel ini menyatakan bahawa, dalam tempoh masa yang cukup lama, pendikitan tidak dapat dielakkan apabila menggunakan Menara Ais dalam mod pasif; ujian lanjutan telah menunjukkan bahawa ini tidak berlaku, dan dalam persekitaran udara terbuka, Menara Ais akan menghalang pendikitan walaupun pada beban kerja berbilang jam.
