Raspberry Pi: disipadores de calor y ventiladores

Usar tu Raspberry Pi sin elementos que evacuen el calor producido por el procesador y por el chip LAN puede afectar el rendimiento de tu tarjeta. Por ello usar disipadores es esencial para que tu tarjeta funcione correctamente. A continuación verás algunas imágenes que te permitirán ver las temperaturas que alcanza el procesador, y algunas gráficas de rendimiento, para que veas la importancia de tener un buen sistema de refrigeración y los disipadores que hay disponibles para colocar en tu tarjeta.

Pruebas térmicas con la Raspberry Pi 3B+

En la fundación de Raspberry Pi se hicieron unas pruebas con una cámara térmica y un programa especialmente diseñado para cargar los núcleos del procesador y determinar las temperaturas que alcanza la tarjeta después de 1 minuto de uso. Las imágenes muestran los resultados de las pruebas:

Como podemos apreciar, el procesador es el que disipa más calor, seguido de el chip LAN, a la derecha. Las temperaturas alcanzadas por el chip llegan a los 58.1 °C, por lo que el rendimiento a esa temperatura se ve reducido. En la siguiente imagen podemos ver una gráfica que muestra la velocidad del procesador respecto a la temperatura y el tiempo de uso. La gráfica permite observar como cambia el rendimiento del procesador con la temperatura, haciendo que la frecuencia disminuya.

Se puede ver en la línea amarilla la velocidad de reloj, que en este caso después de los primeros segundo se reduce a 1200 MHz, para caer a 600 MHz.

Pruebas térmicas con la Raspberry Pi 4B+

La Raspberry Pi 4 alcanza temperaturas más altas todavia comparada con la 3B+, logrando una temperatura de 72.1 °C. Aquí podemos observar que la temperatura se distribuye de otro modo, pero los principales generadores de calor son el procesador principal, el controlador de USB y la circuitería de potencia para energizar la tarjeta. La velocidad del reloj después de alcanzar esa temperatura baja, pero se mantiene en una cifra bastante aceptable.

Podemos observar que la frecuencia disminuye bastante, pero se mantiene en unos útiles 1.0 GHz para disminuir por completo al orden de los 600 MHz

De las imágenes anteriores podemos concluir que una buena refrigeración garantiza que obtengamos el mejor rendimiento de nuestras computadoras en miniatura. Ahora bien, ¿que opciones hay para desalojar el calor producido?

Cambiar la orientación de la tarjeta

Puede que no sea un cambio sustancial, pero cambiar a una posición vertical tu Raspberry Pi 4 puede enfriarla un poco y mantener su rendimiento. Según esta gráfica podemos observar los resultados de esto.

Disipadores adheribles

Las aletas de estos disipadores permiten que el aire fluya a través de ellos, y colocarlos permite que la temperatura de tu tarjeta se reduzca a un nivel bastante aceptable. Si además agregas un ventilador colocado en el puerto GPIO podrás trabajar cómodamente con tu Raspberry Pi.

ICE tower

Este tipo de disipador es más sofisticado, ya que se monta sobre la tarjeta misma y posee una superficie de disipación mucho mayor, haciéndola eficaz para alcanzar temperaturas del orden de los 35°C. Se pueden encontrar en tiendas de venta pueden ser bastante útiles en clusters donde necesitas todo el rendimiento de la tarjeta y mantenerlas en funcionamiento por periodos prolongados.

La transferencia de calor es mucho más eficiente, dado que las láminas permiten aumentar la superficie de contacto

¿Cómo obtener la temperatura del CPU?

Es posible monitorear la temperatura de tu CPU con un icono en la barra de tareas, para ello solo haz esto:

  • Dirígete a la barra de tareas y da clic derecho sobre ella.
  • Selecciona la opción agregar o quitar elementos del panel y selecciona agregar.
  • Selecciona el monitor de temperatura de la lista y dale agregar.

Así es como se verá tu medidor después de haberlo agregado.

temperatura Raspberry - Cómo instalar disipadores de calor en una Raspberry Pi 3 B+

Conclusiones

Si deseas mantener el buen rendimiento de tu Raspberry Pi, sobre todo si es el modelo 4B+, necesitas enfriar tu tarjeta. En lo particular, una buena solución al problema del sobrecalentamiento son los disipadores adheribles. Son económicos, no estorban demasiado si tienes una carcasa y, si tienes espacio adicional, puedes agregar un ventilador que desaloje perfectamente el calor. Si necesitas unos cuantos pasa por la tienda virtual, tienen un precio accesible y son fáciles de instalar. No dejes que tu tarjeta se sobrecaliente y ¡Sigue explorando con Raspberry Pi!

Referencias:

Thermal Testing Raspberry Pi 4