라즈베리 파이 방열판 없이 - lajeubeli pai bang-yeolpan eobs-i

라즈베리파이는 기본적으로 방열판 없이 사용해도 괜찮지만 대부분 오버클럭을 해서 쓰기 때문에 이왕이면 방열판을 붙여주는게 좋다. 700MHz를 900MHz로 오버클럭 한 후 동영상을 재생하고 CPU 온도를 측정해보면 70도 가까이 올라간다. 그런데 방열판을 붙여주면 57-58도를 넘지 않는다.

그런데 문제가 발생했다. 라즈베리파이가 너무 작아서 그냥 모니터 뒷면에 납작하게 세워서 붙여놓고 사용하는데 세로로 붙어있고 열이 발생하면 접착력이 떨어져서 자꾸 아래도 흐물흐물 흘러내려버린다. 어느날 우연히 온도를 확인해보다가 70도 가까이 올라가 있는 것을 보고 확인해보니 방열판이 모두 흘러내려 칩에서 벗어나 있었다. ㅠㅠ

접착제 외에 방열판을 고정할 방법을 궁리하다가 클립을 변형시켜서 고정장치를 만들었다. 다행히 라즈베리파이에 쓰지 않는 보드고정용 구멍이 있어서 그곳에 조금 긴 볼트를 고정시키고 그 사이를 클립으로 연결하되 방열판 2개를 걸치도록 해줬다. 사진처럼 형태를 만드니까 클립 하나로 남거나 모자르지도 않고 길이가 정확히 맞았다.

이렇게 방열판을 고정시키고 다시 모니터 뒷면에 이전처럼 납작하게 세워 붙이고 사용한지 2주... 방열판이 떨어지거나 하지 않고 제 기능을 다하고 있다..^^

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안녕하세요 메카솔루션입니다.

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라즈베리파이 4B는 이전 라즈베리파이들 보다 성능이 높아진 만큼 더 많은 전력을 사용하면서 발열이 심해지는 경우가 있습니다.

라즈베리파이는 70~80도 이상이 되면 자체 보호를 위해 쓰로틀링이라는 기능에 의해서 성능과 온도를 낮추게 됩니다.

이런 쓰로틀링을 줄이기 위해서는 라즈베리파이는 방열, 쿨링이 제대로 이뤄져야 합니다.

​

오늘은 라즈베리파이 4B와 다른 라즈베리파이를 식힐 수 있는 쿨링팬 HAT을 사용하여

HAT를 장착했을 때와 장착하지 않았을 때의 효과를 비교 실험을 해보도록 하겠습니다.

그리고 11월 11일에 알리의 광군제 세일과 카드사의 세일이 함께 진행되어 100달러 이상 구매시 20달러 남짓 할인을 받게 되었었기에, 그동안 가끔 검색해보기만하고 구입은 미뤘던 라즈베리파이4 키트를 주문했습니다.

라즈베리파이는 영국의 라즈베리파이 재단이 학교나 개도국에서 기초 컴퓨터 교육을 위해 만든, 리눅스 기반의 미니 컴퓨터입니다.

한마디로 저렴한 미니 컴퓨터라 할 수 있는데, 요즘에는 라즈베리파이에서 구동되는 다양한 공개 프로젝트들 덕분에 프로그래밍을 몰라도 비교적(?) 간단하게, 다양한 용도로 활용할 수 있습니다.

저도 이미 발표되어 있는 각종 프로그램들을 사용해, 다양한 용도로 갖고 놀 생각으로 구매했습니다.

알리표 라즈베리파이4 키트

예전에는 주문 후 잊어버리고 있으면 도착한다는 알리 배송이었는데, 알리 스탠다드 쉬핑이 등장한 뒤로 주문에서 받기까지 1주일 정도로 기다리는 시간도 매우 짧아졌습니다.

제가 구매한 제품은 라즈베리파이4 8GB 제품에 어댑터, 방열판, SD카드, HDMI 케이블, 3.5인치 터치 액정 등이 한 세트로 구성된 제품입니다.

알리에서 제품을 구입하다보니, 자잘한 부속품들의 품질은 큰 기대를 하지 않는 편인데 이번 제품은 부속품들의 품질도 제법 괜찮았습니다.

hdmi-마이크로 hdmi 케이블이나 SD카드 어댑터도 괜찮아 보였고 특히 마이크로SD 메모리 카드의 경우 정체 불명의 제품이 도착하지 않을까 생각했는데 Sandisk 제품으로 도착했네요.

라즈베리파이4의 어댑터 최소 권장 사양은 USB-C 타입의 5V 3A이며, 전원 스위치가 없는 라즈베리파이4의 전원을 쉽게 켜고 끌 수 있도록 어댑터에 전원 스위치가 달려 있습니다.

다만 해외직구에서 EU 타입 플러그를 선택했더니, 역시나 국내 220볼트 플러그보다 얇은 플러그네요.

제가 사용 중인 샤오미 멀티탭에는 이 플러그도 딱 맞지만, 국산 멀티탭에는 헐거워 불안정하니, 차라리 110볼트 플러그가 달린 제품으로 주문하고 220볼트 돼지코를 끼워 사용할 것을 권합니다.

2015/09/05 - 샤오미 멀티탭 사용후기. 깔끔한 디자인에 USB 충전 포트를 내장한 '샤오미식' 멀티탭

참고로 USB-C 타입 어댑터라고 해서 5/9/12볼트 스마트폰 어댑터(고속충전기)를 사용할 경우 보드 고장의 원인이 된다고 하니 반드시 5볼트 전용 어댑터를 사용해야 합니다.

저는 3.5인치 터치스크린이 포함된 세트를 구매했는데, 구매 후 인터넷 검색을 해보니 이 터치스크린은 비추 품목이더군요.

먼저 해상도가 320x480으로 낮은데다, 감압식 터치감이 매우 좋지 않은 게 문제라고 합니다.

일단 제품 박스에 들어 있는 모니터의 겉보기 상태는 나쁘지 않았는데, 이 모니터는 라즈베리파이4 보드에 연결한다고 바로 쓸 수 있는 게 아니고 드라이버 설치를 해야 작동되는 방식이며, 간단한 안내문이 포함되어 있습니다.

이 3.5인치 디스플레이 뒷면에는 쿨러 전원 연결용 2핀 커넥터가 붙어 있어, 모니터와 쿨러를 동시에 장착할 수 있는게 특징입니다. 다만...뒤에 또 얘기가 있습니다.

세트에 포함된 라즈베리파이4 케이스와 냉각팬 부착 방열판입니다.

이 냉각팬은 라즈베리파이4 기판에 맞춰 제작된 것으로, 눈으로 볼 때는 방열판 역할을 제대로 할까 싶었지만 실제로는 꽤 괜찮았고 작은 냉각팬은 소음도 거의 느껴지지 않았습니다.

라즈베리파이4가 담긴 박스는 라즈베리파이 관련 강좌에서 많이 봤던 낯익은 디자인입니다.

저는 8GB 램이 달린 제품을 구입했지만, 딱히 특성을 모르고 그냥 최고 사양의 제품을 구매했습니다.

박스 뒷면에는 라즈베리파이4 모델B 8GB램의 모델명과 제품 특징이 빼곡하게 적혀 있고, 종이 박스는 접착 테이프로 밀봉되어 있습니다.

종이 박스를 열면 신용카드 정도 크기의 라즈베리파이4 기판이 들어 있는데, 흔한 정전기 방지비닐 없이 그대로 들어가 있는게 특이합니다.

다국어로 적힌 취급 설명서는, 모서리를 잡으라거나 5V 3A 전원을 사용하며, 물이나 습기에 주의하라는 등의 일반적인 주의 사항들이 적혀 있습니다.

라즈베리파이4 기판을 간단히 살펴보면, 한 쪽 모서리에 USB-C 전원 커넥터와 2개의 마이크로 HDMI 단자, 3.5 파이 이어폰 단자가 있고, 사이에 전용 카메라 연결용 커넥터가 있습니다.

다른 모서리에는 USB 2.0 단자와 3.0 단자 각 2개, 기가비트 이더넷 단자가 있습니다.

참고로 라즈베리파이4는 무선 인터넷과 블루투스 연결도 자체 지원합니다.

보드 뒷면에는 마이크로 SD 슬롯이 장착되어 있으며, 라즈베리파이4 구동을 위한 프로그램은 마이크로SD 카드에 담아(이미지를 굽는다는 표현을 씁니다) 사용합니다.

라즈베리파이4 방열판 부착 위치

앞서 빨간 박스에 담겨 있던 라즈베리파이4 기판만 구입할 수 있지만, 결국 어댑터나 방열판, 케이스, HDMI 케이블이나 마이크로SD 카드 등은 추가 구입해야 합니다.

저도 라즈베리파이4에 대해 잘 모르는 상태에서 이것저것 구입하는게 번거롭다보니, 세트로 구성된 제품을 구입했는데 방열판에는 써멀패드와 고정용 나사, 지지대 역할을 하는 플라스틱 링이 들어 있었습니다.

손으로 대충 자른 듯 한 써멀패드들을 크기에 따라 기판에 얹어보니 이런 구성이 되었는데, 아무래도 USB-C 전원부 역시 열이 많이 발생할 것 같다는 생각이 들었습니다.

때문에 구글에서 raspberry pi 4 thermal test로 검색해 보니, 열화상 카메라로 찍은 이미지들이 많이 검색되었고, 짐작대로 USB-C 전원부는 CPU와 더불어 가장 열이 많이 발생하는 지점이었습니다.

때문에 열 발생이 상대적으로 적은 램의 써멀 패드를 전원부에 올렸습니다.

참고로 라즈베리파이4는 CPU와 전원부 외에 USB 포트 사용시 USB 칩셋에서도 열이 많이 발생한다고 합니다.

써멀패드를 올리고, 방열판을 올려 고정했습니다.

라즈베리파이4는 CPU 온도가 80도를 넘으면 쓰로틀링이 걸려 속도가 떨어진다고 하니, 방열판이나 냉각팬을 달아 주는 게 좋습니다.

USB-C 전원부의 경우 부품들 높낮이 차이가 있어 써멀패드로 제대로 고정이 될까 싶었는데, 나사를 조였다 풀어보니 각 부품 자국이 새겨지는 것을 보면 써멀패드와 방열판을 나사로 고정해도 무방할 듯 싶습니다.

원래 라즈베리파이4의 방열판 전원은 기판 위쪽 GPIO 핀에 꽂아 사용하도록 되어 있지만, 제가 구입한 키트는 모니터 뒤쪽에 전원 핀이 별도로 붙어 있습니다.

덕분에 GPIO 단자에 모니터를 연결해도 냉각팬을 동시에 사용할 수 있다는 것이, 상품 설명에 적혀 있는 장점이었는데 막상 액정 모니터를 장착하고 보니 모니터와 기판 사이의 공간이 거의 남지 않는 구조네요.

아울러 키트에 동봉된 케이스의 뚜껑까지 씌우면 열이 배출될 공간이라고는 케이스 바닥의 공간 뿐인데 그마저 기판으로 막혀 있어 열이 배출되기에는 역부족입니다.

더 큰 문제는 3.5인치 모니터와 케이스 뚜껑을 덮은 상태로 전원을 켜자, 냉각팬 돌아가는 소리와 진동이 비정상적이다 싶을 정도로 큽니다.

처음에는 작은 크기의 냉각팬이 불량품인가 싶었는데, 케이스를 열고 켜 보니 소음이 전혀 없이 잘 돌아갑니다.

아마도 냉각팬과 액정 모니터 뒷면의 공간이 2~3mm 정도로 좁은 터라, 냉각팬 회전시 공기흐름에 이상이 생겨 소음이 발생하는 것으로 보입니다.

사실 3.5인치 모니터가 당장 필요한 것은 아니고, HDMI 포트에 모니터를 연결해 사용하면 되니 일단 모니터를 떼고 케이스만 덮어 사용하기로 했습니다.

해외 자료를 보면, 방열판 미부착 상태로 CPU에 부하를 걸면 2분 만에 80도로 올라가면서 쓰로틀링이 걸리고 이후 4분이 지나야 온도가 떨어진다고 합니다.

외관은 성능이 의심스러운 방열판이지만, 냉각팬과 써멀패드의 냉각효과가 제법 괜찮은 덕분인지 부하를 걸고 몇 시간을 사용해도 40도 후반~50도 초반에서 온도가 유지되는군요.

20달러 남짓 할인 받아 90달러(10만원)에 구매한 라즈베리파이4 8GB 키트는 3.5인치 액정을 제외한 다른 부품들은 만족스러웠습니다.

사실 개별 구매시 10달러 정도의, 해상도 낮은 3.5인치 모니터를 굳이 구입한 것은, 적은 양의 정보만 표시하는 용도에 적당하겠다 싶었기 때문인데 냉각팬과 함께 쓰려면 아무래도 케이스 벽면 지지대를 제거해야 할 듯 싶네요.

특정 용도로 사용할 수는 있겠지만, 3.5인치 액정 모니터는 저렴하다는 장점을 제외하면 해상도나 터치감, 냉각 등 여러모로 불편하고 범용 모니터로는 적당하지 않은 제품인 만큼, 다른 모니터를 살펴볼 것을 권합니다.

어쨌든 당분간 10만원 정도에 구입한 라즈베리파이4를 이용해 다양한 작업을 하며 놀아볼 생각인데, 기억하는 리눅스 명령어가 ls -l 수준이라 쉽지 않은 작업이 되겠지만, 간간히 작업 과정을 포스팅하겠습니다.

본 리뷰는 아내의 지원을 받아 작성되었습니다.

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• 2020. 11. 21. 00:38

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