Thermische Probleme mit Raspberry Pi 4

Der Raspberry Pi 4 sieht mit seinem Gigabit-Ethernet und den USB-3 Ports genau danach aus, was mir die ganze Zeit fehlte. Einer meine 3er-Pis spielt seit geraumer Zeit mit 3 externen Festplatten NAS. Das natürlich nur unbefriedigend, da mit USB 2 und 100 MBit bei dmcypt-verschlüsselten Platten in guten Fällen 6 MB/s per Samba übertragen werden. Das reicht für vieles, aber längst nicht alles, was ein NAS so tun soll.

Der Pi4 kopiert von dmcrypt zu dmcrypt mit etwa 70 MB/s (über Samba kommt bei mir dann etwa 50 MB/s an – bei großen Dateien), das ist die richtige Richtung. Allerdings lief er beim Kopieren von 2 TB nicht durch, sondern stürzte mit einer Kernel Panic ab. Wenn der als NAS funktionieren soll, muss er auch stabil sein, schnell alleine reicht nicht.

Mit fiel schon beim ersten Starten auf, dass vor allem die USB-Anschlüsse sehr warm werden, die CPU war auch fast nicht mehr anfassbar. Spätestens in einem Gehäuse kann die Wärmeableitung nicht mehr reichen. Bei Tom’s Hardware wird berichtet, dass eine neue Firmware den USB-Controller kühler laufen lassen soll, Tests zeigten 2°C Unterschied, was aber bei weitem noch nicht für den Betrieb in einem Gehäuse ausreicht. Meine Messungen (billigstes Infrarot-Thermometer) des CPU- und RAM-Chips zeigten Oberflächentemperaturen bis 62°C, wenn auf dem Bildschirm das Thermometer erscheint, und auch Thermal Throttling hinweist.

Mit

vcgencmd measure_temp

kann der CPU-Sensor ausgelesen werden. Bei 80°C auf dem Sensor zeigt sich das Thermometer. Meine Versuche bestätigen, dass bei Last nach etwas mehr als 3 Minuten der Prozessor bremst – kopiert der Pi verschlüsselte Dateien, haben alle Chips gut zu tun.

Mit aktiver Kühlung durch einen Lüfter (120mm auf 5 V statt 12 V, so nicht hörbar, und so aufgestellt, dass etwas Luft über die Chips zieht) bleibt der Sensor zwischen 50°C und 60°C, die Oberfläche liegt dann bei akzeptablen 36°C. Im Moment habe ich keine weiteren Abstürze, vielleicht ist die Temperatur das einzige Problem. Auf jeden Fall lasse ich den nur dann als NAS laufen, wenn ich einen Lüfter dran stellen kann, andernfalls ist mir das eine zu heiße Sache.