樹莓派 4［1］ 絕對(duì)是數(shù)百萬人的最愛，特別是在極客社區(qū)里，我也不例外。但是你知道樹莓派在沒有適當(dāng)冷卻的情況下會(huì)限制性能嗎？

在這里，我將介紹 樹莓派 4 官方外殼［2］ 的一些嚴(yán)重缺點(diǎn)，同時(shí)也分享一些緩解這些缺點(diǎn)的方法。

在第一次啟動(dòng)后，我的安裝在 樹莓派 4 官方外殼［3］ 內(nèi)的樹莓派 4（8GB 內(nèi)存版），在無人值守的升級(jí)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)高達(dá) 80℃。我在 Ubuntu 上進(jìn)行了所有的 固件更新［4］，顯然是為了 解決發(fā)熱問題［5］。

就算在空閑時(shí)，這個(gè)燙手的香草和草莓蛋糕也絕不會(huì)低于 75℃。

我?guī)缀鯚o法使用它，直到我取下外殼頂部的白色蓋子。它閑置時(shí)的溫度降到只有 67℃ 左右 —— 你相信嗎？即使是在我重新啟動(dòng)一段時(shí)間后再次檢查也是這樣。很明顯，這仍然是不太可接受。如果我買了這個(gè)外殼并打算長期使用，我為什么要一直把蓋子打開？

為什么會(huì)發(fā)生這樣的事情？這都是因?yàn)楣俜降臉漭赏鈿さ脑O(shè)計(jì)非常糟糕。

官方的樹莓派 4 外殼是一個(gè)發(fā)熱怪物！

簡單地說，熱節(jié)流［6］ 就是降低你的樹莓派處理器（CPU）的性能，以使溫度不超過極限高溫（如 80℃）而 導(dǎo)致?lián)p壞［7］。

這個(gè)外殼是由塑料制成的，它是熱的不良導(dǎo)體（簡單的 傳統(tǒng)物理學(xué)［8］ 知識(shí)），因此無法將熱量有效地散布到整個(gè)外殼和板子之外。因此，板上的處理器會(huì)發(fā)熱，一旦溫度達(dá)到驚人的程度，它的性能就會(huì)被降到一個(gè)極低的水平。我注意到，在第一次開機(jī)后，在無人值守的情況下進(jìn)行升級(jí)時(shí)，CPU 的溫度為 80℃，CPU 的使用率為 100%。

雖然這個(gè)官方的外殼看起來很美，但它對(duì)樹莓派的性能造成了很大的影響。

如果你真的想讓你的樹莓派發(fā)揮最大的性能，你也必須負(fù)責(zé)它的冷卻。這些發(fā)熱問題不能被簡單地忽視。

熱量被困在內(nèi)部

一旦你把樹莓派安裝在這個(gè)外殼里，它甚至沒有一個(gè)通風(fēng)口可以讓多余的熱量排出。所以熱量就一直在里面積累，直到達(dá)到那些瘋狂的溫度并觸發(fā)了節(jié)流閥。

沒有風(fēng)扇通風(fēng)口（非常需要）

頂部的白色蓋子上可以有一個(gè)圓形的通風(fēng)口，至少可以把 樹莓派 4 的官方風(fēng)扇［9］ 放在上面使用。

沒有被動(dòng)冷卻

如果外殼是金屬的，它就可以作為散熱器，有效地將樹莓派板上的處理器的熱量散發(fā)出去。

除了發(fā)熱問題之外，還有其他的缺點(diǎn)

樹莓派 4 官方外殼還有一些缺點(diǎn)：

不便于 SD 卡管理：將樹莓派板子裝入外殼內(nèi)，并將 SD 卡端口放在正確的方向上，以便以后能夠換卡，這不是很方便。

沒有螺絲釘系統(tǒng)：沒有提供螺絲，也許是因?yàn)樗赡軙?huì)破壞機(jī)箱底座上的假支架，這些假支架看起來就像你可以用四顆螺絲把板子牢牢地固定在底座上。

你可以做什么來控制樹莓派 4 的過熱？

在做了一些緊張的研究之后，我找到了市場上一些最好的冷卻解決方案 —— 這一切都要?dú)w功于我們了不起的改裝社區(qū)。

使用冰塔式冷卻器

我首先發(fā)現(xiàn)了 Jeff Geerling‘s［10］ 對(duì)各種樹莓派散熱器的深入性能評(píng)估，他在網(wǎng)上被稱為 geerlingguy［11］。在看完溫度統(tǒng)計(jì)后，我直接選擇了冰塔式散熱器，并組裝了它：

它空閑和低載時(shí)的溫度下降到 30℃，現(xiàn)在保持在 45℃ 左右。我還沒有為它改裝一個(gè)合適的外殼。我準(zhǔn)備找個(gè)給冷卻器提供了足夠的空間的現(xiàn)成外殼。也許可以在亞馬遜或其他網(wǎng)上商店找到這種外殼。

但我沒有找到這種產(chǎn)品。

使用鋁制散熱器進(jìn)行被動(dòng)散熱

網(wǎng)上也有一個(gè)關(guān)于 被動(dòng)冷卻［12］ 的出色視頻，測評(píng)了一個(gè)用鋁制散熱片做的外殼。

它提供了一個(gè)熱墊，它相當(dāng)于臺(tái)式機(jī)處理器上使用的散熱膏。按照視頻中顯示的方式放置它，熱量就會(huì)從樹莓派板上的處理器散發(fā)到整個(gè)外殼內(nèi)。這就是科學(xué)的神奇之處！

改裝官方的樹莓派外殼

如果你仍然想買官方的外殼，建議你至少要做一個(gè)風(fēng)扇的改裝。

潛在的制造解決方案

這里有一些解決方案，通過應(yīng)用 DevOps［13］ 啟發(fā)的改進(jìn)，可以使整個(gè)制造過程更容易。

想一想，從外殼頂部切下的那塊圓形塑料可以回收，用來制造更多的樹莓派 4 外殼，不是嗎？這顯然會(huì)是一個(gè)雙贏的局面，同時(shí)也降低了成本！

鋁是地球上最豐富的金屬，但 全球供應(yīng)中斷［14］ 可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。即使如此，還有其他的 導(dǎo)電性解決方案［15］ 來探索用于設(shè)計(jì)案例的材料！

總結(jié)

希望這篇文章能幫助你從樹莓派 4 中獲得最大的收益。

責(zé)任編輯：haq