Neka vrsta termalnog rešenja, aktivnog ili pasivnog, postalo je uslov za mnoge moderne SBC-ove. Sve zahtevniji SoC sa sve više i više tehnologije jednostavno generišu mnogo više toplote nego što sama konvekcija može da disipira.
Raspberri Pi 4B je bio jedan od prvih mainstream SBC-a koji je manje-više zahtevao aktivno hlađenje, inicijajući potrebu za tonama interesantnih namenskih termalnih konstrukcija i kućišta koja su više ili manje efektivno pomagala da se disipira toplota koju proizvodi BCM2837. Jedno ovakvo rešenje je bio i originalni ICE Tower hladnjak za Raspberri Pi 4, koga je dizajnirao 52Pi, i koji je odmah postao popularan zbog svog tihog rada i odličnih termičkih performansi (a takođe i zbog toga što RGB ventilatori i bakarne toplotne cevi izgledaju zaista sjajno, čak i pomalo preterano).
Druge kompanije, poput SunFounder-a, su sledile njihov primer, stvarajući sopstvene verzije za različite SBC-ove i dodajući karakteristike kojih nema u originalu. Svi ovi hladnjaci su generalno visokog kvaliteta (sve dok dolaze od renomiranih brendova) i dobro rade svoj posao pa stoga obezbedite da vaše kreativne igračke budu hladne.
BCM2837 nije jedini termalno zahtevan čip, jer mnogi moderni CPU-ovi višeg ranga koji se koriste i u SBC-ovima brzo obaraju takt bez dobrog rešenja za hlađenje.
Kada smo uradili recenziju sjajnog Orange Pi 5 modela, primetili smo malo trotlovanja, i predložili barem korišćenje hladnjaka. Uprkos impresivnim sposobnostima RK3588 da minimizira pad performansi tokom intenzivnog računanja, taktovi jezgra neosporno opadaju kako se čip približava 90°C. Nepotrebno je reći da tako vruće nije bezbedno ni za SoC.
Da bi ovo rešio, tim kompanije 52Pi je proizveo izmenjenu verziju ICE Tower kulera za Orange Pi 5. U osnovi, to je ista ideja: krupne bakarne toplotne cevi, veliki hladnjak i RGB ventilator za hlađenje nalik desktop sistemima.
Ovo zvuči sjajno, ali hajde da to sami testiramo na stvarnoj Orange Pi 5 ploči. Pre nego što nastavimo, želimo da se zahvalimo 52Pi što nam je obezbedio primerak kulera za prikaz.
Instalacija jedinice nam nije bila nimalo teška. Na rashladni blok prvo treba montirati dve metalne trake, nakon čega se one pričvršćuju za ploču. U kompletu su dva termalna jastučića, zavrtanj, kao i svedeno uputstvo u par slika.
Ovaj mali priručnik nije najbolji. Većina sa bilo kakvim tehničkim iskustvom će prilično lako sve shvatiti, jer je to zaista jednostavna procedura, ali definitivno možemo videti mogućnost da početnik, na primer, zaboravi da skine providnu foliju sa termo podloge. Ovakve male greške se mogu desiti, a priručnik treba da ukaže na njih kako bi se sprečile.
Naša jedina strukturalna zamerka je u vezi sa metalnim trakama za montažu. One su prilično tanke i krhke oko srednje rupe za montažu. Naše su stigle malo savijene, verovatno od udarca tokom transporta, a kada smo krenuli da ih ispravljao, primenili smo sa previše sile, očekujući da cje metal znatno čvršći. Srećom, ništa se na kraju nije oštetilo.
Orange Pi 5 koristi RK3588 SoC, koji sadrži osam CPU jezgara podeljenih u tri klastera. Jedan četvorojezgarni klaster A55 „malih“ jezgara radi na 1,8 GHz, dok dva dual-core klastera A76 „velikih“ jezgara rade na 2,4 GHz.
Koristeći s-tui, naš pouzdani grafički alat za testiranje stresa i slanjem osam „sqrt radnika“, prvo smo pustili sistem da radi bez ikakvog sistema hlađenja, aktivnog ili pasivnog.
Posle samo 45 sekundi, frekvencije sva tri klastera su značajno pale, na 1416 MHz za mala jezgra i 2256 MHz za oba klastera velikih jezgara. Za 90 sekundi, mala jezgra su pala čak niže na 816 MHz, a SoC je dostigao užarenih 88,6 °C. Posle 12 minuta postepenog opadanja, dva klastera velikih jezgara su se stabilizovala na 1416 MHz, dok su mala povratila malo performansi i postavila se na 1200 MHz, gde su i ostali do ostatka stres testa.
Izvođenjem istog testa sa bakarnim hladnjakom na CPU, RAM i VRM čipovima, dobili smo gotovo nebitno bolje performanse. Trotlovanje je počelo u drugom minutu kada je čip dostigao 88,6°C, pri čemu su jezgra odmah pala na 816 MHz za mali klaster i 2256 MHz za dva velika, što je pad od 408 MHz za mala jezgra. Nakon 10 minuta, ovo podešavanje je donelo nešto bolje rezultate od prethodnog, pri čemu je manji klaster ponovo radio na 1200 MHz, ali sada veći klasteri rade na 2256 MHz.
Konačno, došlo je vreme za ICE Tower.
Ovako sistem radi bez ikakvog termalno trotlovanje, čak ni nakon sat vremena rada stres testa. Orange Pi 5 se polako zagrevao, i na kraju se pozicionirao na oko 70°C posle 52 minuta. Ovo je odlično, jer sprečava gubitak performansi usled yagrevanja, a takođe omogućava stalnu maksimalnu brzinu takta u svim jezgrima.
Ove temperature su malo veće od onih koje smo merili kod sličnih hladnjaka za Raspberri Pi, ali smatramo da je to usled više faktora. Radijator na ovom modelu je manji i horizontalno postavljen, kao i ventilator čiji je dizajn nešto manje efikasan prilikom izduvavanje toplog vazduha (ali doprinosi manjem i lakšem pakovanju u kutije). RK3588 je takođe zahtevniji za hlađenje sa svih njegovih osam opterećenih jezgara.
Osim što čuva RK3588 tako što smanjuje radnu temperaturu za skoro 20 stepeni, odgovarajuće rešenje za hlađenje omogućava čipu da postigne svoje vrhunske performanse, posebno pod stalnim opterećenjima.
Iako merila nisu toliko termički zahtevna kao testovi na stres, još uvek vidimo primetno povećanje rezultata testova sa montiranim ICE Tower-om.
Ovde nema PWM kontrole, tako da ventilator jednostavno radi povezan na 5V liniju na SBC-u. Ovo ne bi bio veliki problem da dizajn same Orange Pi 5 ploče ne pušta stalnih 5V sve dok je ploča pod naponom, bez obzira što je OS ugašen. Vredi napomenuti, međutim, da je prilično jednostavno napisati kratku skriptu i koristiti GPIO pin umesto glavnog 5V naponskog voda, omogućavajući ventilatoru da se pravilno zaustavi pri isključivanju.
Ventilator je prilično tih i ima RGB svetla koja izgledaju elegantno (ali nema RGB kontrole, mada postoji lep unapred programirani efekat koji se ponavlja).
Sve u svemu, ICE Tower za Orange Pi 5 je solidan hladnjak dobrih performansi sa atraktivnim dizajnom i nekoliko malih nedostataka zbog kojih moramo da mu odbacimo nekoliko poena. Po svojoj niskoj ceni od 15,99 dolara, ovi nedostaci će biti beznačajni za mnoge kupce, te ga kao takvog možemo preporučiti.
Više informacija: Wiki 52Pi ICE Tower za Orange Pi 5 (EP-0167)
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.