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最近暑くなってきましたね。
ふとRaspberry Pi 4を触ったら、
あっつ！🔥
と、火傷とまではいかないものの、熱くて驚いてしまいました。
そこで、熱状態を改善することにしました。
現状のヒートシンク
ちなみに今はこんなヒートシンクで熱対策をしています。
Link(Amazon)
熱いということは、CPUなどの熱がヒートシンク側に伝わっているということでもあります。
これはこれでいいことなのですが、熱交換が間に合っていないのかなと思いました。
CPU→ヒートシンクへの熱交換はできてそう。
ヒートシンク→空気への熱交換が要改善？
買ったヒートシンクを組み付けた
そこで、Amazonでもっと効率の良さそうなヒートシンクを探し、結果的に↓を購入。
Link 1599円、今なら10%のクーポンが使えます。
↓の写真を見てわかる通り、CPU以外にメモリなども冷やしてくれそうなのが良さげです。
写真ではプラスチックみたいでしょぼそうですが、金属製ということで高級感があります。
重量も185gということで、ずっしりと重さを感じることができます。
これは期待できそうです。
外箱はこんな感じ。
Instructionはこんな感じで、名刺サイズなのでかなり見づらいです。
が、商品自体が単純なのでそこまで困らないでしょう。
唯一、↑の写真で②に書いてある
B and C section have two pieces of thermal tape.
がよくわかりませんでした。
2枚貼り付けるのかな？
と思ったのですが、実際2枚貼ってみたら高くなりすぎてケースをネジ締めできませんでした。
結局BとCも1枚だけテープを貼り付けて使います。
熱伝導テープを貼った状態がこれ。
テープは両面に透明な保護フィルムがあるので、剥がします。
組み込んだときの様子がこれ。
手のひらサイズ、ミニPCみたいでいい感じです。
microSDを差し込みました。
本当に少しだけはみ出ています。
効果測定
↓の組合せで温度を計測してみます。
①ヒートシンクなし
②今まで使っていたヒートシンク(以降青シンク)
③今回買ったヒートシンク(以降黒シンク)
測定パターンは以下。
A 負荷なし
a 扇風機なし
b 扇風機あり
B 負荷あり
a 扇風機なし
b 扇風機あり
温度計測には
vcgencmd measure_temp
コマンドでやります。
負荷は
stress -c 4
で実施します。
簡易的かもしれませんが、傾向を見るには役立つはず。
室温は33℃くらい。
計測環境はこんな感じです。
同時に計測したので、環境違いによる温度差はほぼないはず。
扇風機なし
扇風機あり
結果
以下の通りとなりました。
小数点以下切り捨て
vcgencmd measute_tempの中央値を何となく参照(なので正確ではないかも)
| 負荷なし | 負荷あり | |||
| 扇風機なし | 扇風機あり | 扇風機なし | 扇風機あり | |
| ヒートシンクなし | 53℃ | 40℃ | 75℃ | 57℃ |
| 青シンク | 45℃ | 38℃ | 63℃ | 50℃ |
| 黒シンク | 44℃ | 40℃ | 58℃ | 51℃ |
↑の表を見てわかることは、
・青シンクは黒シンクと比べて性能が同程度 ・特筆すべきなのは扇風機の風を当てた場合で、青シンクは黒シンクより優秀 ・扇風機がない場合、黒シンクは青シンクより温度が低くなった ・ヒートシンクや扇風機の風が何もない状態で負荷をかけるのは危険
こんなところでしょうか。
青シンクは見た目のギークっぽさで何となく買いましたが、想像以上の性能で驚きました。
考察
冒頭でも書きましたが、
青シンクは触ると熱いので、CPUからシンクへの熱伝導は優秀。
そこに扇風機によるエアフロー改善でシンクから空気に効率よく熱が移り、
黒シンクより良い結果を残した、と言えそうです。
一方で黒シンクは触るとほんのり温かい程度でした。
あくまで感覚ですが、青シンクは50℃くらい、黒シンクは45℃くらい、と思いました。
青シンクはシンク自体の凹凸が黒シンクより深いです。
目視で2倍くらい
そのため、風が無いと凹部に熱が溜まりやすい一方で、扇風機で風を送ると溜まっている温かい空気が送り出され、温度が劇的に下がった、と考えています。
今後
エアフローが良い場合は青シンクを使うほうが良いことがわかりました。
ただ、強い風を送ると当然うるさいので、まずは回転数が低めのファンを当てて運用してみます。
いま考えているのはこの「USB接続12cmファン1000rpm」。
回転数を弱中強で調整できるので、風量と温度変化の観測に役立ちそうです。
本当は800rpmくらいの本当にゆるゆるな静音ファンが欲しかったのですが、見つからず。
終わりに
いかがでしたか。
例によって今年も暑い夏になりそうなので、皆さん熱対策はしっかりと！
おまけ – 計測時の動画 –
計測したときに取得しておいた動画を載せておきます。
青シンク vs 黒シンク
負荷なし
扇風機なし
扇風機あり
負荷あり
扇風機なし
扇風機あり
青シンク vs ヒートシンクなし
負荷なし
扇風機なし
扇風機あり
負荷あり
扇風機なし
扇風機あり
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