le réchauffement de la raspberry pi

Si vous avez un Raspberry pi, vous avez donc sans doute remarqué la monté en chaleur de certains composants de votre carte au cours de son fonctionnement. Ce problème n'as pas été pris en compte par les constructeurs vue que le raspberry pi  n'étais pas destiné à faire tourner des applications demandant des calculs intensifs mais plutôt comme un outil d'apprentissage. Sauf que certains d'entre vous ont prévu des utilisations bien avancée de cette carte.A ce titre la protection de la carte et l'amélioration de ses performances fait remonter à la surface le problème de refroidissement des composants qui chauffent.

Un bref aperçu sur le matériel qui chauffe

 

Une analyse par Camera infrarouge (Fluke Ti 35) montre les zones qui se chauffent au cours du fonctionnement  de Raspberry pi. Trois composants électroniques sont les principales sources de chaleur à l'intérieur de la carte (Zone orange sur la photo). Il s'agit de :

1. Régulateur de tension: il régularise la tension de 5 V fournie par la tension d'alimentation USB.
2. SoC BCM2835 : le cerveau de l'ordinateur, comprenant: un processeur 700MHz ARM11, un GPU assez puissant VideoCore IV, un DSP (qui ne peut toujours pas être utilisé) et un module de RAM de 512 Mo. Comme cette puce est responsable de faire tout le travail, il est tout à fait logique qu'elle chauffe.
3. LAN9512 : La puce LAN9512 est utilisée sur le Raspberry Pi pour fournir une connectivité 10/100 Ethernet  et USB 2.0  .

Tests par Camera Infrarouge

Les tests  ont été fait dans le cadre d'une utilisation normale, sauf pour le dernier dans lequel on a forcé la CPU artificiellement. Ces tests ont été effectués dans une pièce sans courant d'air, avec une température ambiante variait de 26,7 au début de l'essai et à la fin 26.9ºC. La durée est d'au moins 20 minutes entre deux tests. Le raspberry pi tourne sous Debian (wheezy), en ignorant l'environnement graphique.

>Au repos

lors la mise du raspberry pi sous tension. les valeurs mesurés initiale sont 49,9ºC, 48,7ºC et 53 ° C  respectivement pour le régulateur la Soc BCM2835 et la puce LAN9512.

En connectant le câble Ethernet les valeurs relevées pour  la puce LAN9512 changent pour une moyenen de  55,7ºC, un maximum de 59C°. 

Passons maintenant à des mesures en tournant des activités sur Raspberry pi.

>En activité : Lecture vidéo

Dans ce test on connecte un câble HDMI et une USB contenant la vidéo à lire et un clavier. La vidéo est au format x264 avec une résolution de 1080p et le son au format AC3, omxplayer d'Adobe est le lecteur utilisé.

Nous remarquons que la température du processeur de lecture vidéo augmente suffisamment pour arriver à 56,1 C.  En moyenne :

• le régulateur de tension : 55.4 C
• la Soc BCM2835 : 56.1 C
• la puce LAN9512 : 60,8 C

>> Test de charge

Pour simuler une grande charge sur le processeur (utilisation 100%), on utilise le programme  stress (stress is a deliberately simple workload generator. It imposes a configurable amount of CPU, memory, I/O, and disk stress on the system) disponible dans les dépôts Debian. Cette surcharge  a conduit à une augmentation de la température, comparable à celle enregistrée lors de la lecture de la vidéo. 

Scr = Geektopia

les valeurs moyennes enregistrées:

• le régulateur de tension : 55.3 C
• la Soc BCM2835 : 55.7 C
• la puce LAN9512 : 60,6 C

Astuce :

Si vous ne disposez pas d'une camera infrarouge. Vous pouvez utiliser les commandes ci-dessous pour connaitre la température du SoC BCM2835(CPU/GPU) [ces outils sont disponibles dans package raspberrypi-firmware-tools ]

pi@raspberrypi  $ cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp
57838

> cat /sys/devices/platform/bcm2835_hwmon.0/temp1_input
52996

le résultat est donné en une précision de 3 chiffres après la virgule (52996= 52.996 °C). Pour un résultat plus significatif installer lm-sensors : apt-get lm-sensors

> sensors
bcm2835_hwmon-isa-0000
Adapter: ISA adapter
temp1:        +53.0°C  (high = +85.0°C)

Sauf que cette méthode peut ne pas être fiable et précise.

Conclusion

Il est claire que La température varie selon les charges du Raspberry pi et les éléments connectés. En effet, avec des applications lourdes la température monte pour atteindre presque 66°C sans compter les facteurs externes ni l'overcklocking. Ces températures prélevées lors des tests précédents restent acceptable et ne présente pas un grand danger (Danger >=70 C) à part un ralentissement du traitement pour le cas du SoC BCM. Cependant, rien n’empêche qu'un dispositif de refroidissement soit mis en place.Nous pouvons avoir recours à des  dissipateurs thermiques.  Il s'agit un dispositif destiné à favoriser l'évacuation des pertes dissipées par les éléments semi-conducteurs de puissance. L'outil le plus simple est de mettre en place des dissipateurs anodisés en aluminium (utilisés sur les cartes mères d'ordinateurs) et une bonne pâte thermique au dessus des composants chauffants.