Raspberry Piは、多目的コンピューターとして広く知られています。これは当初、コンピュータの学習とコーディングを学生にとって安価で実用的なものにするために開発されました。その後、低コスト、多用途、コンパクトであるため、DIY愛好家やプロジェクトビルダーに人気がありました。ほぼ10年で、クレジットサイズのボードはすでに4世代にまたがり、ラズベリーパイ財団はすでに3000万枚以上のボードを販売しました。
RaspberryPiの最新世代であるRaspberryPi 4 Bは、強力な獣の1つです。 1.5GHzで動作するクアッドコアBroadcomCPU、Broadcom GPU、最大8GBのRAM、ギガビットイーサネット、Wi-Fi、Bluetoothを搭載した、デスクトップレベルのパフォーマンスを提供できるPiです。ただし、それには1つの欠点があります。それは過熱です。
前任者と同様に、Raspberry Pi 4Bには換気システムが組み込まれていません。スペックが低いことを考えると、前世代ではそれほど問題ではありませんでした。ヒートシンクを追加するようなパッシブ冷却は、通常、コンポーネントを冷却します。ほとんどの場合、それは必要さえありません。ただし、Raspberry Pi 4の仕様では、Piを広範囲に使用する場合はヒートシンクでさえ十分ではなく、ケーシングで囲まれている場合はさらに多くの場合があります。
涼しさを保つ
コンピュータなどの電子製品は、使用時に熱を放出し、熱が多すぎるとシステムに悪影響を与える可能性があります。そのため、ラップトップやデスクトップの内部にファンやヒートシンクなどの冷却コンポーネントがあります。
多くの人がRaspberryPi4のパフォーマンスに満足しています。それでも、リソースを大量に消費するアプリケーションが実行されている場合など、CPUが長期間使用されたり、小さなボードの負荷が大きすぎると、CPUがスロットルすることに多くの人が気づいています。あるユーザーによるテストでは、ビデオを見たり、複雑なサイトをスクロールしたりすると、CPUがほんの数分で80°Cに達したことが示されています。 80°Cになると、CPUはスロットルを開始します。[1]温度が85°Cに上昇すると、GPUの場合も同じです。熱スロットリングは、Piのパフォーマンスに大きく影響します。 CPUのクロック速度を1.5GHzから750MHzまで下げると、処理時間が遅くなります。それだけでなく、他のコンポーネントも熱くなるため、ボード全体が熱くなりすぎて処理できなくなります。
他のテストはさまざまなユーザーによって行われ、Raspberry Pi 4BのCPUスロットルがそのパフォーマンスを急速に低下させることを示しています。熱スロットリングを低減または排除するには、パッシブ冷却システムとアクティブ冷却システムの両方をPiと統合するのが最善です。 Piをケーシングに入れておく場合は、CPUの上にヒートシンクを配置すると少し役立ちますが、空気の流れを良くし、熱スロットリングを防ぐには、ファンを取り付けるのが最善です。換気を改善すると、CPUやその他のボードコンポーネントの劣化を防ぎ、Piの寿命を延ばすことができます。
ただし、これによりPCのセットアップやプロジェクトに追加の費用がかかるため、Piの購入は以前ほど安くはありません。次の質問は、RPi 4のファンが本当に必要なのはいつですか？
ファンにするかファンしないか？
Raspberry Pi Foundationは、RPi 4Bが経験している熱の問題をよく認識しています。そのため、この問題を修正するファームウェアアップデートを発行しました。ただし、新しいファームウェアは、過熱の問題を完全に解決するわけではありません。このため、Raspberry Pi 4 Bのケースファンをリリースしました。ユーザーのテストによると、ファンが取り付けられている場合、RPi 4の温度は60°Cを超えず、スロットルポイントの80°Cをはるかに下回ります。したがって、ファンは、コンポーネントを平均温度に保ちながら、Piのパフォーマンスを完全に最適化するのに役立ちます。
RPi 4 Bを購入するときにファンを購入する必要がありますか？これは、Piで定期的に実行するタスクと、通常使用している時間に完全に依存します。
Raspberry Piコンピューターを、Webブラウジング、ドキュメント処理、お気に入りの音楽の再生、その他の軽いコンピューティングタスクなどの日常的なタスクに使用しているとします。その場合、ファンなしでRPi4を使用できます。 2台ではなく1台のモニターを接続しているだけで、長期間使用していない場合、Piの温度は熱スロットリングのしきい値温度に達しません。 Piを集中的に使用していない場合でも、冷却コンポーネントを取り付けることをお勧めします。軽量のタスクには、通常、ヒートシンクで十分です。
一方、動画の視聴、映画のストリーミング、高計算アプリケーションの実行、ゲームのプレイ、その他の集中的なタスクを常に行っている場合は、ファンを取り付けるとPiのパフォーマンスが向上し、Piの寿命が延びます。さらに、デュアルディスプレイを実行していて、PiのすべてのI / Oポートを完全に使用している場合は、ファンが必要以上に必要です。 Piを長期間定期的に使用する場合は、ファンが必要になります。
Raspberry Pi 4で実行するタスクや、通常の使用期間に関係なく、小さなボードのアップグレードされた仕様を考慮すると、ファンを取り付けるのが最善です。ヒートシンクで十分な場合もありますが、ヒートシンクとファンの組み合わせにより、CPUやその他のPiコンポーネントの通気性を高めることができます。
Raspberry Pi 4 Bは、他のすべてのRaspberry Piの中で最高のスペックを備えていますが、過熱の深刻な問題を抱えている唯一のRaspberryPiボードでもあります。軽量のコンピューティングタスクによってPiの温度がしきい値を超えることはありませんが、接続されている周辺機器が多すぎる、長時間使用するなどの他の要因により、ボードが過熱する可能性があります。ファームウェアを更新してヒートシンクを取り付けると、どういうわけか熱を軽減できますが、Piが広範囲に使用されている場合は、熱を放散させるのに十分ではない可能性があります。ファンを取り付けることは、RPi4の過熱の問題に対する最善の解決策です。ファンはボードのパフォーマンスを維持し、コンポーネント、特にCPUとGPUが崩壊するのを防ぎます。
出典：
[1] Geerling、Jeff、The Raspberry Pi 4にはファンが必要です。ファンを追加する理由と方法は、次のとおりです。 https://www.jeffgeerling.com/blog/2019/raspberry-pi-4-needs-fan-heres-why-and-how-you-can-add-one 、2019年7月17日。