Raspberry Pi 4 : boitier, température et Wi-Fi

Depuis quelques jours, je possède un Raspberry Pi 4 B avec 4Go de RAM. Il rejoint 2 autres nano-ordinateurs (modèle 1 B et modèle 3) qui sont utilisés pour différents projets. Ce nouveau Raspberry Pi me servira pour mes tests sur Cachem (Docker, Jeedom, Home Assistant, Kodi, Plex…). J’ai lu beaucoup de choses sur la température excessive du Pi 4 et j’ai trouvé une solution qui me convient, sans ventilateur.

Raspberry Pi 4  2021 - Raspberry Pi 4 : boitier, température et Wi-Fi

Raspberry Pi 4 et température

J’avais quelques appréhensions sur la température du Pi 4. J’ai lu beaucoup d’articles sur la température excessive de ce dernier, certains parlant même d’un défaut majeur de conception. Comme mon futur boitier sera positionné dans un petit espace clos, j’ai cherché le meilleur boitier pour la dissipation, mais aussi silencieux. En effet, ce boitier sera dans un placard, mais à côté d’une chambre.

pi4 dissipateur 2021 - Raspberry Pi 4 : boitier, température et Wi-Fi

J’ai donc fait le choix de ce kit sans ventilateur à moins de 18€. Ce n’est pas un boitier, mais 2 plaques en aluminium qui s’assemble avec la Pi 4 au milieu (un peu comme un sandwich). Il y a de la pâte thermique fournie pour améliorer les contacts. Ce que j’apprécie avec ce système, c’est qu’il protège la carte et la connectique est toujours accessible. Le Wi-Fi et le Bluetooth fonctionnent aussi très bien et c’était important pour moi afin de l’utiliser dans toutes les configurations possibles.

raspberrry pi 2021 - Raspberry Pi 4 : boitier, température et Wi-Fi

Côté alimentation, j’utilise le chargeur officiel Raspberry pour plus de tranquillité.

Tests de température

Dans le cadre d’une utilisation normale, la température ne dépasse pas les 45,7°C en activité (fonctionnement pendant 4 heures, mises à jour et installation des paquets…). Pour information, la température dans le placard est de 24°C. On est d’accord, ce n’est pas idéal pour ce genre de matériel. La commande pour connaitre la température du Raspberry Pi est :
vcgencmd measure_temp

stress-ng

Pour aller plus loin dans mes tests, j’ai installé un paquet pour stresser le processeur et ses 4 cœurs. Bien connu, il s’agit stress-ng. À l’origine, l’outil est destiné à faire fonctionner la machine à fond et déclencher des problèmes lorsque le système est soumis à un stress intense. Juste avant de lancer le test, la température oscille entre 43°C et  45°C. La commande pour lancer le stress est la suivante :

stress-ng --cpu 0 --cpu-method fft

stress-ng pendant 1 minute

Lancement de stress-ng pendant 1 minute et prise de température immédiatement : 55,0°C. On arrête le test et on patiente 30 seconde, la température redescend à 47,7°C. On fait une pause de 5 minutes, elle est maintenant de 45°C.

stress-ng pendant 5 minutes

Lancement de stress-ng pendant 5 minutes et prise de température : 62,3°C. On arrête le test et on attend 30 secondes. On obtient 52,5°C. Après 30 secondes supplémentaire, la température passe à 50°C. On fait une pause pendant 5 minutes, elle est maintenant de 45°C.

glxgears

J’ai déplacé le Raspberry Pi dans une pièce avec un écran. La température ambiante est de 23°C. On reprend la température du Pi, elle est maintenant de 41°C. On va maintenant solliciter le GPU (processeur graphique). Le Pi 4 est connecté sur un téléviseur en HDMI. Nous allons utiliser la commande :
glxgears -fullscreen
L’objectif ici est de solliciter la partie GPU avec une animation en 3D de 3 engrenages en mouvement.

glxgears fullscreen 2021 - Raspberry Pi 4 : boitier, température et Wi-Fi

glxgears pendant 1 minute

Lancement de stress-ng pendant 1 minute et prise de température immédiatement : 41,3°C. L’impact est faible, voire inexistant.

glxgears pendant 5 minutes

Lancement de stress-ng pendant 5 minutes et prise de température immédiatement : 41,8°C. L’impact est là aussi très faible.

stress-ng et glxgears

Pour aller un peu plus loin dans les tests, j’ai décidé d’executer les 2 outils simultanément.

stress-ng et glxgears pendant 5 minutes

Lancement de stress-ng et glxgears simultanément pendant 5 minutes et prise de température : 55,0°C. Suite à l’arrêt du test, le tout repassent à 49,6°C après 30 secondes. On patiente encore 30 secondes de plus et la température est de 48,7°C. On fait une pause pendant 5 minutes, la température du Raspberry Pi redescend à 45,2°C.

stress-ng et glxgears pendant 10 minutes

Lancement de stress-ng et glxgears simultanément pendant 10 minutes. La prise de température immédiatement après est de 61,3°C. On attend 30 secondes, elle est de 56,9°C et après 30 secondes supplémentaire, on redescend à 55°C. Après 5 minutes, on est à 50,1°C et on arrive à 47,2°C, 10 minutes après la fin des tests.

Conclusion

Il faut garder en tête que ces tests ne représentent pas un usage dit « normal ». Mon objectif est d’observer le comportement du Raspberry Pi dans des conditions extrêmes avec un refroidissement passif. Dans un usage normal (moins intensif), la température ne devrait pas dépasser les 46°C. Les tests ci-dessus indiquent que même avec des opérations intensives pendant plusieurs minutes, la configuration devrait répondre aux besoins.

Attention : L’utilisation d’un refroidissement passif nécessite d’avoir une bonne ventilation autour. Si le Raspberry Pi est dans un placard (<2,5m²), ce dernier dispose d’une VMC favorisant la circulation de l’air.

A noter que dans le même placard, j’ai un Raspberry Pi 1 B en fonctionnement 24h/24 et 7j/7. Il affiche une température oscillant entre 52°C et 53°C (mode Turbo). Cela ne semble pas lui poser de souci. A suivre…