Raspberry Pi ist weithin als Mehrzweckcomputer bekannt. Es wurde ursprünglich entwickelt, um das Computerlernen und Programmieren für Studenten billig und praktisch zu machen. Später wurde es bei Heimwerkern und Projektbauern beliebt, weil es kostengünstig, vielseitig und kompakt ist. In fast einem Jahrzehnt umfasste das Board in Kreditgröße bereits vier Generationen, und die Raspberry Pi Foundation hat bereits mehr als 30 Millionen Boards verkauft.
Die neueste Generation von Raspberry Pi, der Raspberry Pi 4 B, ist ein mächtiges Biest. Ausgestattet mit einer Quad-Core-Broadcom-CPU mit einer Taktrate von 1,5 GHz, einer Broadcom-GPU, bis zu 8 GB RAM, einem Gigabit-Ethernet, Wi-Fi und Bluetooth ist es ein Pi, der eine Leistung auf Desktop-Niveau liefern kann. Es gibt jedoch einen Nachteil – Überhitzung.
Wie seine Vorgänger enthält auch der Raspberry Pi 4 B kein eingebautes Belüftungssystem. Bei den vorherigen Generationen war das kein Problem, wenn man bedenkt, dass ihre Spezifikationen niedriger sind. Passive Kühlung, wie das Hinzufügen eines Kühlkörpers, würde die Komponenten normalerweise kühl halten. In den meisten Fällen ist es nicht einmal notwendig. Mit den Spezifikationen von Raspberry Pi 4 reicht jedoch selbst ein Kühlkörper möglicherweise nicht aus, wenn der Pi ausgiebig genutzt wird und noch mehr, wenn er in einem Gehäuse eingeschlossen ist.
Cool bleiben
Elektronische Produkte wie Computer geben beim Gebrauch Wärme ab, und zu viel Wärme kann dem System schaden. Aus diesem Grund sehen wir Kühlkomponenten wie Lüfter und Kühlkörper in unseren Laptops und Desktops.
Viele sind mit der Leistung des Raspberry Pi 4 zufrieden. Dennoch ist vielen auch aufgefallen, dass die CPU bei längerer Nutzung oder bei Überlastung des winzigen Boards drosselt, etwa wenn ressourcenintensive Anwendungen ausgeführt werden. Ein Test eines Nutzers zeigt, dass die CPU beim Anschauen von Videos oder beim Scrollen durch komplexe Seiten innerhalb weniger Minuten 80°C erreichte. Sobald es 80°C erreicht, beginnt die CPU zu drosseln.[1] Bei der GPU ist es der gleiche Fall, wenn die Temperatur auf 85°C steigt. Thermal Throttling beeinflusst die Leistung des Pi erheblich; Wenn die Taktfrequenz der CPU von 1,5 GHz auf bis zu 750 MHz gesenkt wird, wird die Verarbeitungszeit verlangsamt. Darüber hinaus wird das gesamte Board zu heiß, da sich auch die anderen Komponenten erwärmen.
Andere Tests werden von verschiedenen Benutzern durchgeführt, was darauf hindeutet, dass die CPU-Drosselung des Raspberry Pi 4 B seine Leistung schnell beeinträchtigt. Um Thermal Throttling zu reduzieren oder zu eliminieren, ist es am besten, sowohl ein passives als auch ein aktives Kühlsystem in den Pi zu integrieren. Wenn Sie den Pi in einem Gehäuse belassen, kann es ein wenig helfen, einen Kühlkörper auf der CPU zu platzieren, aber um einen besseren Luftstrom zu haben und thermisches Throttling zu vermeiden, ist es am besten, einen Lüfter zu installieren. Eine bessere Belüftung würde eine Verschlechterung der CPU und anderer Platinenkomponenten verhindern, was die Lebensdauer des Pi verlängert.
Dies würde jedoch auch zu einem zusätzlichen Aufwand für Ihr PC-Setup oder Ihre Projekte führen, sodass der Kauf eines Pi nicht mehr so günstig wäre wie zuvor. Die nächste Frage ist, wann braucht man wirklich einen Lüfter für RPi 4?
Fan oder nicht Fan?
Die Raspberry Pi Foundation ist sich des Hitzeproblems bei RPi 4 B bewusst. Aus diesem Grund haben sie ein Firmware-Update veröffentlicht, das dieses Problem beheben würde. Die neue Firmware behebt das Überhitzungsproblem jedoch nicht vollständig. Aus diesem Grund haben sie Gehäuselüfter für den Raspberry Pi 4 B herausgebracht. Laut Benutzertests steigt die Temperatur des RPi 4 bei eingebautem Lüfter nicht über 60°C, weit unter den Drosselpunkt von 80°C. Der Lüfter hilft somit, die Leistung des Pi vollständig zu optimieren und gleichzeitig die Komponenten auf durchschnittlichen Temperaturen zu halten.
Müssen Sie einen Lüfter kaufen, wenn Sie ein RPi 4 B kaufen? Das hängt ganz davon ab, welche Aufgaben Sie regelmäßig mit dem Pi ausführen und wie lange Sie ihn normalerweise verwenden.
Angenommen, Sie verwenden Ihren Raspberry Pi-Computer für alltägliche Aufgaben wie das Surfen im Internet, die Dokumentenverarbeitung, das Abspielen Ihrer Lieblingsmusik und andere leichte Computeraufgaben. In diesem Fall können Sie das RPi 4 ohne Lüfter verwenden. Wenn Sie nur einen Monitor anstelle von zwei anschließen und ihn für längere Zeit nicht verwenden, würde die Temperatur des Pi nicht die Schwellentemperatur für die thermische Drosselung erreichen. Auch wenn Sie den Pi nicht intensiv nutzen, empfiehlt es sich dennoch, eine Kühlkomponente zu installieren. Für leichte Aufgaben reicht in der Regel ein Kühlkörper.
Auf der anderen Seite, wenn Sie ständig Videos ansehen, Filme streamen, Hochleistungsanwendungen ausführen, Spiele spielen und andere intensive Aufgaben ausführen, würde die Installation eines Lüfters die Leistung des Pi verbessern und die Lebensdauer des Pis retten. Wenn Sie außerdem zwei Displays ausführen und alle I / O-Ports des Pi vollständig verwenden, ist ein Lüfter mehr als notwendig. Sie benötigen einen Lüfter, wenn Sie den Pi regelmäßig über einen längeren Zeitraum verwenden.
Unabhängig davon, welche Aufgaben Sie mit dem Raspberry Pi 4 ausführen oder wie lange Sie ihn normalerweise verwenden; Angesichts der verbesserten Spezifikationen des winzigen Boards ist es immer noch am besten, einen Lüfter zu installieren. Ein Kühlkörper mag in manchen Fällen ausreichen, aber eine Kühlkörper-Lüfter-Kombination kann die CPU und andere Pi-Komponenten besser belüften.
Raspberry Pi 4 B hat die besten Spezifikationen unter allen anderen Raspberry Pis, ist aber auch das einzige Raspberry Pi-Board mit schwerwiegenden Überhitzungsproblemen. Obwohl leichte Rechenaufgaben nicht dazu führen, dass die Temperatur des Pi den Schwellenwert überschreitet, können andere Faktoren wie zu viele angeschlossene Peripheriegeräte und eine längere Nutzung dennoch zu einer Überhitzung des Boards führen. Das Aktualisieren der Firmware und das Installieren eines Kühlkörpers können die Hitze irgendwie mildern, aber sie reichen möglicherweise nicht aus, um die Wärme abzuführen, wenn der Pi intensiv genutzt wird. Die Installation eines Lüfters ist immer noch die beste Lösung für die Überhitzungsprobleme von RPi 4. Ein Lüfter hält die Leistung des Boards aufrecht und verhindert, dass die Komponenten zusammenbrechen, insbesondere die CPU und GPU.
Quellen:
[1] Geerling, Jeff, Der Raspberry Pi 4 braucht einen Lüfter, hier erfahren Sie, warum und wie Sie einen hinzufügen können. https://www.jeffgeerling.com/blog/2019/raspberry-pi-4-needs-fan-heres-why-and-how-you-can-add-one , 17. Juli 2019.