Due involucri lavorati a CNC senza ventola di EDATEC per l'SBC Raspberry Pi 5

L'SBC Raspberry Pi 5 vanta notevoli miglioramenti delle prestazioni rispetto al suo predecessore, Raspberry Pi 4. Tuttavia, per prestazioni ottimali con carichi elevati è necessario il raffreddamento attivo, in genere fornito da soluzioni ufficiali come un raffreddatore attivo o un involucro dotato di ventola. Purtroppo, sono pochi gli involucri ufficiali senza ventola progettati specificamente per il più recente computer monoscheda Raspberry Pi.

In risposta a questa esigenza, EDATEC ha presentato due innovativi involucri senza ventola, realizzati su misura per l'SBC Raspberry Pi 5. La prima, ED-Pi5Case-B (Figura 1, a sinistra), a telaio chiuso ha un profilo ribassato. La seconda, ED-Pi5Case-O (Figura 1, a destra), è un involucro aperto dotato di due dissipatori di calore posizionati strategicamente sopra e sotto il Raspberry Pi 5. EDATEC intende offrire efficienti soluzioni di raffreddamento passivo che ottimizzano le prestazioni del Raspberry Pi 5 senza ricorrere al raffreddamento attivo.

Figura 1: ED-Pi5Case-B (sinistra) e ED-Pi5Case-O (destra). (Immagine per gentile concessione di EDATEC)

Realizzati in alluminio fresato a CNC e disponibili nelle eleganti finiture argento o nero, entrambi gli involucri senza ventola offrono un accesso perfetto a tutte le porte e alle principali interfacce del Raspberry Pi 5, tra cui il connettore GPIO, i connettori MIPI, il connettore FPC PCIe e il connettore PoE. È importante notare che, sebbene l'involucro chiuso limiti l'accesso ai connettori della batteria e UART ed entrambi i modelli blocchino il connettore della ventola, ciò non dovrebbe comportare alcun problema negli scenari di utilizzo tipici.

EDATEC afferma che l'involucro senza ventola ED-Pi5Case-B, che pesa 178 grammi, è stato progettato per ridurre efficacemente le temperature di ben 20-25 °C. La soluzione di raffreddamento ED-Pi5Case-O, di soli 130 grammi, è in grado di ridurre la temperatura di ben 15 °C (i grafici di temperatura forniti dall'azienda sono riportati alla fine). Entrambi gli involucri includono tre fogli termoconduttivi posizionati in modo da coprire la CPU BCM2712 di Broadcom, il modulo wireless e il PMIC, rispecchiando la configurazione del raffreddatore attivo del Raspberry Pi 5. Inoltre, per migliorare la dissipazione del calore, sul fondo della scheda viene applicato silicone termoconduttivo (Figura 2).

Figura 2: Entrambi gli involucri, ED-Pi5Case-B e ED-Pi5Case-O, includono tre fogli termoconduttivi posizionati in modo intelligente per coprire la CPU, il modulo wireless e il PMIC. (Immagine per gentile concessione di EDATEC)

Una finestra in plastica nera nell'angolo in alto a destra facilita la connettività wireless nel design a telaio chiuso. L'azienda sottolinea che questa caratteristica migliora la connettività Wi-Fi e Bluetooth e, nel materiale di marketing, afferma che l'involucro "assicura un'ottima connettività Wi-Fi e Bluetooth, migliorata da una finestrella apposita semitrasparente, che garantisce una comunicazione senza problemi con i dispositivi". Questa, ovviamente, è una caratteristica esclusiva del telaio chiuso, dato che l'involucro aperto non ne ha bisogno (Figura 3).

Figura 3: ED-Pi5Case-B (sopra) e ED-Pi5Case-O (sotto). (Immagine per gentile concessione di EDATEC)

Servendo principalmente i clienti aziendali con un'attenzione particolare ai servizi di progettazione personalizzata, EDATEC ha esteso la sua offerta di prodotti ai clienti privati rendendo disponibili, attraverso DigiKey, entrambi gli involucri ED-Pi5Case-B e ED-PiCase-O. Hanno un prezzo rispettivamente di USD 18 e 10 (al momento di questa pubblicazione) e possono essere acquistati qui.

Per informazioni più complete, gli interessati possono consultare le rispettive pagine di prodotto. In risposta alla nostra richiesta, EDATEC ha condotto le prove di sollecitazione utilizzando il comando "stress -c 4" su un Raspberry Pi 5 nudo, prima senza involucro, poi all'interno dell'involucro aperto ED-PiCase-O e infine alloggiato nell'involucro ED-Pi5Case-B. I grafici della frequenza e della temperatura della CPU risultanti sono riportati di seguito. Tutti i test sono stati condotti a una temperatura ambiente di 30 °C.

Figura 4: Prove di sollecitazione del Raspberry Pi 5 nudo. (Immagine per gentile concessione di EDATEC)

Figura 4, note: le prove di sollecitazione della CPU a scheda nuda sono state eseguite a 30 °C. Dopo cinque minuti, la temperatura ha raggiunto gli 85 °C e a quel punto il dispositivo ha iniziato ad accusare un calo di frequenza. La frequenza della CPU è scesa da un massimo di 2400 MHz a un minimo di 1400 MHz, poi la temperatura è scesa e la frequenza è risalita a circa 2200 MHz. Tuttavia, non appena la temperatura della CPU aumenta nuovamente, la frequenza scende a 1400 MHz. Questa fluttuazione di frequenza è piuttosto frequente.

Figura 5: Raspberry Pi 5 con involucro aperto senza ventola di EDATEC. (Immagine per gentile concessione di EDATEC)

Figura 5, note: le prove di sollecitazione a 30 °C hanno rivelato che la temperatura della CPU del dispositivo con involucro aperto è aumentata più lentamente e alla fine si è stabilizzata intorno ai 80 °C. La CPU è rimasta alla massima velocità per tutta la durata del test.

Figura 6: Raspberry Pi 5 con involucro CNC senza ventola di EDATEC. (Immagine per gentile concessione di EDATEC)

Figura 6, note: in un ambiente a 30 °C, le prove di sollecitazione hanno rilevato che la temperatura della CPU del dispositivo con l'involucro CNC si è stabilizzata a circa 64 °C dopo un'ora. La CPU è stata in grado di mantenere il funzionamento a piena velocità per tutta la durata del test.