Raspberry Pi 4, performans açısından önceki Raspberry Pi bilgisayarlarına göre inkar edilemez bir yükseltmedir, ancak performansın bir bedeli vardır: artan güç çekimi ve dolayısıyla kalbindeki BCM2711B0 SoC’den artan ısı üretimi. Bir tür satış sonrası soğutma olmadan, termal kısma üç buçuk dakika gibi kısa bir sürede gerçekleşir.
Neyse ki, Raspberry Pi topluluğu çözümlerle hazır – Pimoroni Fan Shim veya tamamen pasif Soğutucu gibi, her ikisi de şirketin en son Pibow katmanlı kasa tasarımıyla uyumlu ve çoğu Donanım Üste Bağlı (HAT) kullanımını desteklemek için yeterli açıklığa sahip eklentiler. Sonra, 52Pi tarafından tasarlanan ve Seeed Studio aracılığıyla satılan Buz Kulesi var, ki bu… neyse, buna geleceğiz.
Isıyı evcilleştirmek
Birçok kullanıcı için bir Raspberry Pi 4, herhangi bir ek soğutma olmaksızın mükemmel şekilde çalışır. Sorun, CPU ve/veya GPU’yu yaklaşık üç buçuk dakikadan daha uzun süre sabitleyen bir iş yükü çalıştırdığınızda ortaya çıkar. Bu süreden sonra, SoC 80 santigrat derece olan üst çalışma sıcaklığına ulaştı – bu noktada saat otomatik olarak stok 1.5 GHz’den 1 GHz’e düşecek. İş yükü devam ederse, SoC, soğuması için bir şans verilene kadar tam ve düşük hızlı çalışma arasında sıçramaya devam edecektir.
Sürekli en yüksek performansı elde etmek için SoC’nin sıcaklığı 80 santigrat derecenin altında tutulmalıdır. Bunu başarmak için yaklaşımlar vardır – madeni yağa daldırmayı veya üstüne sıvı nitrojen dökmeyi yine de hariç tutarsanız: Pimoroni Fan Shim’de olduğu gibi cebri konveksiyon veya Pimoroni Heatsink’te olduğu gibi artan yüzey alanı. Sonra nükleer seçenek var: ikisini birleştirmek.
Buz Kulesi Geliyor
52Pi Buz Kulesi, masaüstü bilgisayar pazarına hakim olan tek yığınlı kule tarzı soğutucu ve fan (HSF) düzeneklerinden ilham almıştır. Kutudan çıkarıldığında – üçlü termal arayüz malzemesi (TIM) pedleri içerir, gelecekte çıkarmanız ve tekrar takmanız gerekirse, Raspberry Pi 4 ve Raspberry Pi 3 Model B/ için montaj braketleri ve aksesuarları Model B+, küçük bir tornavida ve küçük ama tam renkli bir kılavuz – masaüstü ilhamlarına kıyasla kesinlikle küçük hissediyor.
Ahududu Pi’ye kurulduktan sonra, Buz Kulesi devasa görünüyor. 60 mm’den az olmamak üzere anakartla gurur duyan Buz Kulesi, 26 kanatlı alüminyum soğutucu yığınından geçmek için U şeklinde bükülmüş 6 mm çapında tek bir bakır ısı borusu içerir – ancak kanatçıkların hafif titrek doğasının kanıtladığı gibi, basit bir sürtünme uyumu. U’nun tabanında, soğutmak üzere tasarlanan SoC için temas plakası görevi gören ve ısı borusu merkezde doğrudan temas eden bir alüminyum blok bulunur. Önde şeffaf plastikten 40 mm’lik bir fan var ve – nedense – parlak mavi LED’lerle donatılmış.
Kurulumun kendisi oldukça basittir: iki parçalı montaj braketi bir çift vidayla soğutucunun tabanına takılır, ardından Raspberry Pi’ye dört montaj direği takılır. Soğutucu ve braketler daha sonra bu sütunların üzerine indirilir ve fan için iki güç kablosu – 5V ve toprak – Raspberry Pi’nin GPIO portuna bağlanmadan önce dört küçük somunla sabitlenir. O halde, HAT kullanmak isteyenler için Buz Kulesi kolay bir seçenek değil: ŞAPKA’yı fiziksel olarak uzun boylu Buz Kulesi’nin yolundan çıkarmak için bir kablo kullanmaya istekli olsanız bile, güç kablosu manuel olarak eklemekten memnun değilseniz.
Sıra Dışı Performans
Mektubun talimatlarını takip ederseniz, Buz Kulesi, fanını Raspberry Pi’nin 5V güç kaynağından GPIO başlığı aracılığıyla çalıştırır. Yazılım kontrolü yoktur; Pimoroni Fan Shim’den farklı olarak: Buz Kulesi’nin fanı, Raspberry Pi’nin gücü olduğu sürece aktiftir ve şaşırtıcı derecede parlak mavi LED’leri de öyle. Fan, kule tipi soğutucularda olduğu gibi, havayı kanat yığınından geçirecek şekilde yapılandırılmıştır ve kullanım sırasında net bir şekilde duyulabilir.
Ek soğutma olmadan Raspberry Pi 4’ün orijinal testinden neredeyse dört derece daha sıcak olan 28 santigrat derecelik bir ortam sıcaklığında, Buz Kulesi SoC’yi serin tutmakta sorun yaşamaz: hiçbir noktada, hatta çalışmanın sonuna doğru bile, SoC sıcaklığı – dahili bir sensör kullanılarak ölçülür – 46 santigrat derecenin üzerine çıkar. Bu, aynı testte 55 santigrat derecenin hemen altında zirve yapan Pimoroni Fan Shim tarafından yönetilenden bile daha iyi bir sonuç. Ancak fandaki LED’ler, Buz Kulesi’nin güç çekişini artırır: Fan, yalnızca kullanıcı tarafından programlanabilen tek bir RGB LED’e sahip olan Fan Shim’in 0,6 W’sine kıyasla 0,7 W civarında çeker.
Termal görüntüleme kamerasının altına takılan Buz Kuleli Raspberry Pi 4’e bir bakış, satış sonrası soğutma olmadan aynı Raspberry Pi’den çarpıcı bir fark olduğunu gösteriyor. Kartın tamamı – her halükarda, soğutucunun altında görünen kısımları – hava akışı kanatçık yığını boyunca ilerleyip asla PCB’ye ulaşmasa da gözle görülür şekilde daha soğuk. Mesaj açık: Anakarttaki en büyük tek ısı kaynağı olan SoC’yi soğutun ve tüm Raspberry Pi’yi soğutuyorsunuz.
Sessizliğin sesi
Buz Kulesi’nin fanı çok gürültülü olmasa da biraz rahatsız edici olabilir. Hızlı bir çözüm var: kırmızı güç kablosunu Raspberry Pi’nin GPIO başlığındaki 5V’luk bir pinden bunun yerine 3V3 pinine taşımak. Bunu yapmak, soğutucu yığınından daha az hava itme pahasına hem fanın hızını, dolayısıyla gürültüsünü ve LED’lerin parlaklığını azaltır.
3,3V’de, Buz Kulesi hala on dakikalık CPU ve GPU yoğun test iş yükünü idare ediyor. Sıcaklıklar, şaşırtıcı olmayan bir şekilde, fanın tam hızda çalışmasından daha yüksek olmasına rağmen, asla 50 santigrat derecenin üzerine çıkmaz – SoC’nin gaz kelebeği noktasının oldukça altına.
Ancak mutlak sessizlik isteyenler için başka bir seçenek daha var: fanı tamamen kaldırmak. Dört küçük vidayla Buz Kulesi soğutucusuna tutturulur ve arkasında sadece kanat yığınıyla gurur duyan bir dizi montaj noktası bırakarak hızla çıkarılabilir.
Tamamen pasif bir şekilde soğuturken kısmadan kaçınmak kolay değil: Pimoroni Soğutucu, ilk gaz kelebeği operasyonları yaklaşık sekiz buçuk dakikalık sürekli yükte kaydedilen cesurca denemesine rağmen bunu başaramadı. Buz Kulesi, çarpıcı biçimde daha büyük yüzey alanı ve toplam kütlesi sayesinde farklı bir hikaye. Fan çıkarılmış olsa bile, Buz Kulesi, kaydedilen 68 santigrat derecelik en yüksek sıcaklıkla SoC’yi gaz kelebeği noktasının oldukça altında tuttu. Bu etkileyici sonuç, pasif bir Buz Kulesinin uzun süreli sürekli iş yüklerini bile kaldırabileceğini ve dahili sensörler kullanılarak ölçülen SoC sıcaklığının uzun süreli testlerde hiçbir zaman 70 santigrat derecenin üzerine çıkmadığını gösteriyor.
Sonuç olarak
52Pi Buz Kulesi inkar edilemez derecede etkileyici, ancak dezavantajları var. GPIO başlığının kaybolması kesin bir sorundur, çünkü soğutucunun boyutu, Raspberry Pi’yi piyasadaki mevcut kasalardan herhangi birine sıkıştırmanızın olası olmadığı anlamına gelir. Seeed Studio’dan 19,90 ABD doları, ayrıca yurtdışındaki bayiler stokları alana kadar Çin’den nakliye, bu 35 dolarlık bir bilgisayara koymak için pahalı bir hayran.
LED ışıklar da ilginç bir seçim: Bunları fandan ayrı olarak açıp kapatabilmek güzel olurdu ve fanın yazılım kontrolü ekstra bir bonus olurdu.
Pimoroni Fan Shim yerine 52Pi Buz Kulesi’ni seçmek için birkaç neden vardır; bu da bir Raspberry Pi 4’ü hız aşırtıldığında bile termal azaltmayı önlemek için yeterince serin tutar, ancak yarı fiyatına mal olur ve çoğu HAT’ı ve kasayı kullanmanız için yer bırakır. .
Tek endişeniz mümkün olan en iyi soğutma performansına sahip olmaksa, 52Pi Buz Kulesi ile eşleşecek çok az şey var. En uzun süreli iş yükleri bile terletmenize neden olmaz ve hız aşırtmalı Raspberry Pi 4 veya daha sıcak bir çalışma ortamının üstesinden gelmek için yeterli boşluk vardır. Ve sessiz çalışma istiyorsanız, fanı ayrılmış olan soğutucu, tıkanmayı önlemek için yeterince iyidir.
Resim Kredisi: Gareth Halfacree
Editörün Notu: Bu makalenin önceki bir sürümü, yeterince uzun bir süre boyunca Buz Kulesi’ni pasif modda kullanırken kısmanın kaçınılmaz olduğunu belirtti; Genişletilmiş testler, durumun böyle olmadığını ve açık hava ortamında Buz Kulesinin birden fazla saatlik iş yüklerinde bile kısıtlamayı önleyeceğini göstermiştir.
