Kühlkörper auf Raspberry Pi 4

Sep 27, 2019 22 Replies
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Hallo Gruppe,



ich habe mir einen RPi4B gekauft, in der Annahme, dass der (passiv gekühlt) wohl immernoch so schnell sein wird wie ein RPi3B+. Mittlerweile weiß ich es besser: Der RPi4 ist ohne Kühlkörper in einem Gehäuse *unbenutzbar*, im Idle hat der schon Temperaturen um die 60-70°C und rennt bei der geringsten Last sofort in hartes Thermal Thottling. Unterm Strich also passiv gekühlt eine totale Gurke.



Es gibt natürlich PCB-seitig keine Vorkehrungen, da einen Kühlkörper zu montieren. Daher meine Frage:



Gibt es gescheiten Wärmeleitkleber? Eine Empfehlung, was man da nehmen sollte? Wie groß ist der Unterschied zwischen Klebern, also sind die alle ungefähr gleich gut/schlecht oder gibts da definitiv Obermurks?



Und wie verhält sich Wärmeleitkleber im Vergleich zu Wärmeleitpaste und mechanischem Druck (also was weiß ich, irgendein selbergebastelter Pfusch aus Kabelbindern oder so, weiß noch nicht wie ich das machen würde)?



Meine insgeheime Hoffnung ist dass es einen Kleber gibt, der alle meine Probleme löst, perfekt klebt, perfekt Wärme leitet und noch günstig ist. :D Bin gespannt, wie viele von den Zähnen mir gezogen werden müssen.



Viele Grüße, Johannes


Naja. Oder im Gehäuse. Ich hab ihn offen in einem Rackeinschub, ohne sonstige Kühlmaßnahmen, auch ohne Kühlkörper und hab derzeit 58 Grad (nur mit der üblichen Grundlast, z.B. Mailserver oder daß ich dieses Posting drüber absezte).

Ich hab die Vermutung, daß schon ein etwas großzügiger dimensioniertes Gehäuse reicht, das etwas mehr Luftstrom bietet als die kleinen "Zigarettenschachteln".

Bei den APU-Boards haben wir immer die vorgesehen Wärmeleitpads aufgeklebt, ich denke daß das schon reichen wird (kleiner Kühlkörper+Klebepad). Wenn ich mal dazukomme werde ich das bei meinem auch machen.

/ralph

Am 27.09.19 um 15:55 schrieb Johannes Bauer:

Ich hab hier eine Spritze mit dunkelblauem Zeugs, bindet sehr langsam ab, tut aber was es soll. Weiß leider nicht mehr, woher ich das hab. Schichtdicke gering, daher sollte es passabel funktionieren - alles leitet besser die Wärme als Lufttaschen durch Unebenheiten. Irgendwer hat sogar mal Zahnpasta als Wärmeleitpaste ausprobiert, das tat wohl überraschend gut (bis es ausgetrocknet war).

Als ich das noch nicht hatte, hab ich mal Superkleber auf Cyanacrylatbasis benutzt. Nicht empfehlenswert - durch unterschiedliche Wärmeausdehnung hält das nicht lange und irgendwann fällt der Kühlkörper ab.

Aus China gibt es wohl billig Kühlkörpersätze für alle Raspis. Die funktionieren m.W. mit selbstklebenden Wärmeleitpads. Vermutlich nicht so gut wie der Kleber, aber alldieweil silikonbasierte Wärmeleitpads schon lange in der Industrie eingesetzt werden, wahrscheinlich immer noch brauchbar.

Hanno

Am 27.09.2019 um 15:55 schrieb Johannes Bauer:

Aus genau diesem Grund bleibe ich bei dem RPi3B+. Das was der 4er besser ist, sein soll, macht das Temperaturproblem nicht wett. Und was kann er denn wirklich besser? Wo reicht der 3er nicht? Wer wirklich mehr braucht

- kann mal über eine 'Banane' nachdenken. . . Gruß Jürgen

Stimmt. So auch meine Erfahrung.

Es gibt 4 Löcher. Ausreichend um einen Kühlkörper, der wirklich etwas bringt, anzubringen:

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Das Ding ist aus dem Vollen gefräst und kommt mit Wärmeleitpads um die Toleranz zwischen Kühler und CPU auszugleichen. Wird mit 4 Innensechskantschrauben verschraubt.

Alles was kleiner ist taugt nix! Vergess diese kleinen Fizzeldinger die nicht größer sind als die CPU. Die verzögern das Throttling *etwas*. Mehr aber auch nicht.

Das hier soll auch gut sein:

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Alu-Spritzguss mit thermischer Ankopplung an die CPU. Hat wohl ähnliche Kühlleistung wie das oben benannte Gehäuse. Sieht dafür etwas netter aus.

Gruß

Manuel

Es gibt fertige Kühlkörper zum Aufkleben speziell für den 4er zu kaufen.

Ich hatte noch einen für den 3er rumliegen und dazu einen kleinen Lüfter (2,5cm) der mit +5V anläuft. Der bläst einen leichten Luftstrom über den Kühlkörper und ist kaum hörbar. Passt.

Schau mal bei

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vorbei, die haben einiges. Solange der Brexit noch nicht durch ist gibts auch keine Lieferprobleme.

Wie wärs mit dem hier?

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Gerrit

Er hat bis zu 4GB RAM, er hat einen Ethernet-Anschluß der Gigabit ausnutzen kann, er hat USB3 um Festplatten mit brauchbarer Geschwindigkeit anzusprechen. Das ist schon ein bißchen was.

Wo reicht der 3er nicht?

Das ist immer eine Frage des Anwendungsszenarios, z.B. als NAS oder schnellerer Router (2. Ehternet am USB3) kann er schon einen deutlichen Unterschied machen.

Also gegenüber der fragwürdigen Treiberunterstützung der Banane nehme ich den Kühlkörper 10 mal in Kauf.

/ralph

Am 27.09.2019 um 15:55 schrieb Johannes Bauer:

Sorry, wnen ich mich da reinhänge. Der Raspi 4 hat ja 2 HDMI ausgänge. Kann man die per Software umschalten? Ich überlege den alten 3er (nicht +) gegen den 4er zu tauschen, und mir dann den HDMI Umschalter zu sparen, der zwischen Fernseher und Verstärker umschaltet.

snipped-for-privacy@gmx.de (Johannes Bauer) am 27.09.19 um 15:55:

Es existieren ein ganzer Schwung aktiver Kühllösungen mit und ohne Gehäuse. Die Kühler werden allesamt wohl mit den klassischen Selbsklebe-Pads befestigt.

Bei amazon findet man Lösungen zwischen 7 und 30 EUR.

Bei den kleinen Leistungen dürfte sich die Art des Klebers deutlich weniger auswirken als die Art der Montage.

Druck? Kabelbinder?

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Rainer

Der Entwickler hat den Pentium-Effekt auch bemerkt:

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Aber letztlich ist seine Richtung mehr Komplexität. Ob das die Anforderung des Anwenders ist bleibt abzuwarten.

MfG JRD

Am 28.09.19 um 10:32 schrieb Thorsten Böttcher:

Warum nimmst Du keinen Splitter statt Umschalter? Zumindest bei gleicher Auflösung kann man sich das extra Umschalten sparen oder hast Du dann ein Problem mit den nachfolgenden Geräten?

Gerald

Am 28.09.2019 um 13:32 schrieb Gerald Oppen:

Ist der Splitter auch bidirektional? Im Moment bediene ich den Raspi per CEC mit der Fernsehfernbedienung, wenn der umschalter auf den Fernseher gestellt ist. Im anderen Fall gehts an den Verstärker zum Musik hören.

Warum nimmst du nicht einen HDMI-Audio-Extractor um den Ton zum Vestärker zu bekommen?

Ich benutze einen LIGAWO 6518725 dafür und obwohl in der Anleitung was anderes steht reicht er HDMI-CEC vom Fernseher zum Raspi durch.

Wobei ich zum Musik hören und Webradio einen Raspi Zero benutze.

Gerrit

Ja, ist in meinem Anwendungsfall eben auch so, mehrere USB-Geräte und brauche möglichst niedrige Latenz. Je weniger, umso besser. Erreiche mit dem RPi4 etwa halb so viel Latenz wie mit dem 3B+.

FACK. Ich habe hier eine Orange und eine Banane und sogar auch für beide ein Yocto gebaut. Das ist so eeeeeelendig verglichen mit Raspbian. Daher, auch wenn es mir wehtut, tendiere ich eher zum Pi.

Viele Grüße, Johannes

Habe gerade nochmal Messungen gemacht, interessehalber. Der von dir verlinkte Kühlkörper ist bereits bestellt.

Habe einen 30x30mm Kühlkörper (typischer Chipsatz-Kühlkörper) provisorisch draufgedrückt und das verglichen gegen komplett ohne. Und auch ohne Gehäuse, da kommt er allerdings nicht ins Throttling. Aber die Ergebnisse sind genau wie du beschrieben hast -- ohne Kühlkörper ist Idle 60°C und dann nach etwa 4 Minuten das Plateau erreicht:

4:17: 1500 MHz, Avg 81.0, Max 0.0, Delta +22.0: CPU = 81.0°C 4:22: 1500 MHz, Avg 81.0, Max 0.0, Delta +22.0: CPU = 81.0°C 4:27: 1500 MHz, Avg 82.0, Max 0.0, Delta +23.0: CPU = 82.0°C

Mit Kühlkörper ist Idle etwa 50°C und unter voller Last dauert's länger, aber die Plateautemperatur ist nahezu identisch:

9:15: 1500 MHz, Max 78.0, Delta +12.0, CPU = 77.0°C 9:20: 1500 MHz, Max 78.0, Delta +13.0, CPU = 78.0°C 9:25: 1500 MHz, Max 79.0, Delta +14.0, CPU = 79.0°C

Einfach zu wenig Leistung, die an die Umgebung abgeführt wird, und irgendwann ist das Temperaturfass einfach voll. Der von dir verlinkte Kühlkörper hat bedeutend mehr Oberfläche, da wird das sicher anders sein.

Viele Grüße, Johannes

Am 28.09.19 um 16:51 schrieb Johannes Bauer:

Wäre schön, wenn Du Deine Daten mit dem neuen Kühlkörper aktualisieren könntest...

Kein Problem, mache ich.

Viele Grüße, Johannes

Am 28.09.2019 um 16:45 schrieb Gerrit Heitsch:

Weil ich ehrlich gesagt garnicht wusste dass es sowas gibt.

Wir der Ton dann an beide Ausgänge geleitet, oder ist das ein Weiche die Ton und Bild trennt?

Falls der Ton an beiden Ausgängen anliegt, wäre das genau das was ich benötige.

Es gibt einige, teilweise für unter 20 Euro auf Ebay, aber nicht jeder kann das Durchreichen von HDMI-CEC. Von dem unten erwähnten weiss ich es da es hier funktioniert.

Gute Frage... Hab ich noch nie getestet da die Lautsprecher im Fernseher nichts taugen und ich deshalb immer über den Verstärker höre.

Achja... aus so einem Teil kommt SPDIF via optischem Ausgang (dein Verstärker hat hoffentlich einen passenden Eingang) raus, also maximal

1.5Mbit/sec was auch für Dolby Digital oder dts ausreicht. Die ganzen HD-Audio-Codecs mit höheren Bitraten passen da nicht durch. Zumindest mir hat das aber immer gereicht und bisher hatte ich noch keinen Film bei dem der Ausgang keinen Ton lieferte. Wenn du OpenELEC benutzt kannst du einstellen was der Raspi beim Ton maximal liefern soll.

Gerrit

Am 29.09.2019 um 14:17 schrieb Gerrit Heitsch:

Ich mags nicht, wenn der Ton nicht vom Fernseher kommt. Irgendwie find ich das nicht richtig. Ich bin aber auch kein HiFi Freak, die Boxen stehen dafür wahrscheinlich sehr unpassend.

Ich denke das wird alles passen, mit dem Raspi schaue ich hauptsächlich irgendwelche Mediatheken. Da dürfte sowieso kein High-End Ton rauskommen.

Wollte ich Fernsehton über die Stereoanlage, könnte ich alles am Verstärker anschließen, und das würde funktionieren. Hatte ich schonmal versucht. Der Verstärker kann pass-through, aber dann müsste er immer mitlaufen, nur um quasi HDMI-Switch zu spielen. Das find ich etwas übertrieben.

Ich mach mich mal ein bisschen schlau was die Audio-Extraktoren angeht.

Sonst muss ich doch den vorhanden HDMI-Umschalter umbauen, so dass er elektronisch gesteuert werden kann. Müsste eigentlich mit einem Transistor und Vorwiderstand erledigt sein

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