Raspberry pi 4 Hitzeproblem gelöst
Ich habe das Raspberry Pi 4 Hitzeproblem gelöst. Dafür muss man aber einige zusätzliche Teile einkaufen. Eine Anleitung und eine kritische Bewertung.
Raspberry pi 4 Hitzeproblem gelöst
Der Raspberry Pi 4 ist überdimensioniert. Zu viel Leistung auf zu engem Raum. Die verbauten Chips geben zu viel Wärme ab. Stabilität wurde für Performance geopfert. Diesen Fehler haben früher auch andere Firmen die Prozessoren, Grafikkarten oder Komplettsysteme bauen gemacht. Nicht immer ohne Folgen.
Das Problem ist nun in der Hardware vorhanden, die kann man jetzt nicht so einfach ändern. Welche mittel habe ich als Kunde und Raspberry Pi 4 Besitzer?
Treiber update
Das einzige Lösung der Raspberry Pi Foundation war ein Update der Firmware. Wenn du das Problem über diesen Weg „lösen“ willst gib einfach:
sudo rpi-update
in die Konsole ein. Dieses automatische Skript erledigt alle erforderlichen Arbeiten im Hintergrund. Das Ergebnis ist nach dem Neustart eine neue Firmware. Was ist danach anders?
Der Raspberry Pi kann die CPU Temperatur messen. Steigt diese über einen bestimmten Wert wird die Leistung einfach künstlich gedrosselt. Da man nun einfach einen Leistungsfähigen Prozessor hat der an die kurze Leine genommen wird nenne ich das auch nur eine „Lösung“ unter Anführungszeichen.
Kühlkörper
Ab nun heißt es Geld in die Hand nehmen. Die billigste Lösungsvariante sind Kühlkörper. Diese gibt es schon ab einem Euro aus Aluminium. Ich habe diese schon seit dem Raspberry Pi 3 im Einsatz, brauchen tut man sie erst jetzt verpflichtend. Mit Alu Kühlern sehen die Bausteine (Prozessor, Grafikchip, RAM) auf der Platine richtig professionell gekühlt aus:
Wem das noch nicht reicht greift am besten zu den teureren Kühlkörpern aus Kupfer. Kupfer hat eine bessere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium.
Aktiver Kühler
Die beste Lösung ist ein aktiver Kühler. Ich habe vor Jahren schon einen in Miniaturausgabe für den Raspberry Pi 2 vorgestellt. Damals war das noch eher für extreme Fälle, beispielsweise Übertakten und enges Case ohne Luftstrom. Nun müssen wir schon fast auf so eine Lösung setzen. Es gibt dafür mittlerweile auch schon nette kommerzielle Lösungen wie dieses Raspberry Pi Case mit eingebautem Lüfter.
Diese Installation erinnert schon sehr an ein PC Gehäuse. Dort benötigt man schon seit der späten 80er Jahre aktive Kühlung für Komponenten wie CPU oder die Grafikkarte.
Wasserkühlung
Wem der Luftzug zu wenig ist, der ist hoffentlich ein geschickter Bastler. Die ultimative Lösung wäre eine Wasserkühlung. Da der Raspberry Pi 4 aber von der standardisierten Bauform von normalen PC Teilen abweicht muss man selber Anpassungen machen. Falls jemand von euch an so einem Projekt arbeitet, dann schickt mir doch einmal ein Bild davon.
Fazit
Das Basteln mit dem Raspberry Pi macht Spaß, so viel, dass ich seit fast 7 Jahren darüber in diesem Blog schreibe. Ich finde es aber nicht in Ordnung, dass ich als Kunde ein kommerzielle Produkt kaufe und dieses nicht ohne größere Probleme nutzen kann. Das Raspberry Pi 4 Hitzeproblem ist der erste grobe Schnitzer den sich die Raspberry pi Foundation erlaubt hat. Ich hoffe auch der letzte! Ich bin gespannt ob der Raspberry Pi 5 wieder konservativer ist, oder eine ganz andere Richtung einschlägt (zum beispiel Weg von der kleinen Platine).
Was denkst du darüber? Wie wirkt sich das Hitzeproblem bei dir aus?
Sogar in MagPi84 war Artikel darüber, dort wurde der FAN SHIM vorgestellt. Ursprünglich wollte ich mit den RPi4 für mein Mame Cabinet zulegen, inzwischen bin ich mir aber nicht mehr sicher ob ich lieber doch auf die nächste Version warten soll …
Danke für die Infos. Als ich die Daten des neuen Pi 4 gelesen habe, dachte ich mir schon, dass dem unter Volllast schnell mal heiß werden könnte. Der Artikel liefert nun Bestätigung. Wenn ich mir den Pi 4 bestelle, ist also eine aktive Kühlung sehr zu empfehlen und bei der der Bestellung mit dabei.
Lieber Herr Ziegelwanger,
auf meiner Webseite progpi.de habe ich 2 Blogbeiträge zur Pi 4 Hitzeproblematik verfasst. Darunter ist auch ein Kupferzylinder, der eben deutlich mehr leistet als die üblichen winzigen Kühlkörper, die oft nur mit Doppelklebeband verkauft werden. Im „Vollausbau“ komme ich im 60 Min Stresstest auf unter 50°C – rein passiv versteht sich….
Viele Grüße
H. Schmidt
Hallo Herr Schmidt!
Ich wusste nicht, dass Sie auch bloggen. Eine sehr interessante Lösung haben Sie da gebaut.
Ihr Buch hat mir übrigens sehr gefallen (Link auf die Rezension).
Danke für das Kommentar!
Hallo Herr Ziegelwanger!
Sie beginnen Ihre Ausführungen mit: „Ich habe das Raspberry Pi 4 Hitzeproblem gelöst.“ Die Behauptung trifft nicht zu und ist deutlich daneben. Sie haben lediglich aufgeschrieben, was jeder der einen RPi 4B schon benutzt hat, auch sofort festgestellt hat. Die Feststellung lautet: Mit vorhandenen Mitteln (Kühlkörpern, Alugehäuse) für passive Kühlung oder Lüfter für aktive Kühlung kommt man trotzdem nicht sehr weit. Ich habe ein 64-Bit Ubuntu (unofficial) auf einem RPi 4B mit 4GB RAM laufen und da geht z.B. passive Kühlung gar nicht. Selbst im Leerlauf steigt die CPU-Temp. auf 80°C. Mit Lüfter sinkt sie zwar auf 60°C, aber die billigen 5V Lüfter sind nicht für den Dauereinsatz geeignet. Es kommt relativ schnell zu einer entsprechenden Geräuschentwicklung. Was ich jetzt probieren werde, ist eine temperaturabhängige Lüftersteuerung. Die soll sich erst bei einem festgelegten Wert einschalten und dann auch wieder ausschalten. Evtl. in einem gewissen Bereich unterhalb des Schwellenwertes mit geringerer Spannung für eine Drehzahlreduzierung sorgen. Damit wären die Geräuschentwicklung und die Lagerbelastung geringer. Wenn diese Variante funktioniert, werde ich auf meiner Website darüber berichten.
Viele Grüße
Detlef Gebhardt
Hallo,
Auch ich war von der Hitzeentwicklung des Pi 4 sehr überrascht, mehr noch vom offiziellen Gehäuse, das anscheinend als Thermoskanne geplant war und nicht an die Aunforderungen des Pi4 angepasst ist. Nirgendwo wird der 4er so heiß, man hat zudem keinen Zugang zur GPIO Leiste. Ich betreibe einen mit 2GB und einen mit 4. Mit „Kühlkörpergehäusen“ ohne Lüfter und bin ich bislang hingekommen. Anfangs dachte ich, es reicht auch mit denen nicht, die 70° wurden schnell erreicht. Ich habe aber den Eindruck, dass das Power Management weiter verbessert wurde, da jetzt im Betrieb meist nur 60 – 62 ° erreicht werden. Ein Versuch mit einem zuvor bestellten „Kühlkörpergehäuse“ mit Lüftern wurde abgebrochen, weil zu laut. Schade, dass ein gutes Produkt ohne entsprechend angepasste Peripherie auf den Markt geworfen wurde. Ich weiß nicht warum das so überhastet geschah, ich vermisse auch sehr die USB-Bootfähigkeit.
Grüße
H. Wissing
Hi zusammen,
ich bin ueber ein YT Vergleichsvido (https://www.youtube.com/watch?v=vkLr08K0c1E) auf das passiv gekuehlte Rpi4-Case flirc (https://flirc.tv/more/raspberry-pi-4-case) gestossen und bin total begeistert davon!
Keine stoerenden Lueftergerausche und der Rpi4 bleibt tatsaechlich angenehm kuehl auch unter teilweise hoher Last.
Ich habe mehrere Rpi4 mit dem Case im Einsatz (sosowhl stationaer als NAS Marke Eigenbau, als auch unterwegs als Pentest-Box bei Kunden) und bin sehr zufrieden damit!
Wer also fuer eine weitere Alternative offen ist, dem kann ich das Case wirklich nur ans Herz legen.
Moin Moin,
Man findet ja diverse Tutorials wie & wo man Kühlkörper auf den Raspby 4 aufkleben sollte – aber kenn jemand ggf. eine Anleitung, wie man die Klebekühlkörper zerstörungsfrei wieder entfernt?
Da die Kühlkörper alleine nicht ausreichen und der mit dem Gehäuse mitgelieferte Lüfter unglaublich laut ist würde ich gerne auf ein Passiv-Kühlgehäuse umsteigen. Dabei sind die aufgeklebten Kühlkörper definitiv im Weg…
Das einzige was wirklich hilft ist „GeeekPi Raspberry Pi 4 Gehäuse mit Ice Tower Kühler CPU Lüfter für Raspberry Pi 4 Modell B“. Der Kühler hälst die Temparatur bei ca. 40 bis 45 Grad, im Leerlauf auch darunter. Ich habe es bisher nicht geschafft (Dauerserien hoch auflösend schauen), den Raspi4 auf 50 Grad zu bekommen.
Ich habe mir eigene Kühlkörper gebastelt. Einfach zwei Muttern zusammen auf den CPU gelegt. Ich hatte keine Leitpaste, aber die bringt auf auf so einer kleinen Fläche, denke ich, sowieso nichts. Ich hatte keine Lust mir extra Kühlkörper zu bestellen, die Teile sind doch ein Witz. Oder nicht?! Die sehen zwar hübsch aus, aber ob die wirklich so einen unterschied machen, weiß ich nicht. Doch meine zwei Muttern halten den CPU aufjedenfall kühl, da bin mir sicher. Es sieht halt alles sehr instabil aus. Doch da lass ich mir noch was einfallen. Vielleicht schneide ich am Deckel des Gehäuses ein Loch sodass die Muttern genau da rein passen, da kann dann auch nichts verrutschen. Das Loch ist natürlich genau über der Stelle wo der CPU sitzt. Was haltet ihr von dieser Idee? Ach ja, ich habe auch so einen kleinen Tischventilator, den halte ich permanent auf den Pi. 😅😅😅
ein selbst gebauter Kühlkörper ist toll! Insbesondere mit altem Kupfer lässt sich so schnell mal ein nett aussehender und günstiger Kühlkörper bauen. Vor vielen vielen Jahren haben sich die Benutzer vom Commodore 64 auch selber Kühler für die 6510 CPU und dem Grafikchip gebastelt 😉
Ich kann die Probleme nicht nachvollziehen. Ich habe hier einen RPi4 mit 4GB und einen mit 8GB. Der erste läuft als X11-Terminal und macht ein wenig Audio, im einfachen Metallgehäuse ohne weiter Kühler bleibt der bei deutlich unter 60°C. Auf dem zweiten laufen mehrere Minecraft-Server durchgehend, Last zwischen 2 und 6, die 4 CPUs zwischen 50% und fast 100% ausgelastet, auch nur im Metallgehäuse ohne Kühler, da liegt die Temperatur zwischen 60°C und 75°C. Liegt das jetzt an verbesserter Firmware? Oder wird da die Leistung runtergeregelt? In den Log-Messages sehe ich jedenfalls keine Probleme.
Ich habe zwar noch kein Raspberry Pi aber hoffentlich bis spätestens Juli diesen Jahres.
Für mich ist der Raspberry Pi so eine Art Bastel Mini PC, das heißt es wird eine funktionierende Platine geliefert.
Und kann diese komplett selber anpassen wie z.B. Passive oder Aktiv Kühlung. Wobei ich generell ein Fan von Aktiv Kühlung bin sofern es vernünftige Lüfter gibt.
Je besser eine Hardware wird desto mehr Hitze wird produziert.
Ich finde eher das die kostenlose solche Kühlblöcke beilegen könnten.
Diese kosten nicht die Welt und in größeren Stückzahlen als Hersteller dürfen die Kosten im Cent Bereich liegen.
Was ich so sehe im Netz sind die nur in einem Bundle dabei.
Einzige Lösung war den nicht zu kaufen! Ging bei mir sofort retour, Probleme mit USB-C, zu Heiss ohne Belastung trotz mini Lüfter, YT war nicht Mal 420p drin (2x 4K, Lach..). War keine Alternative für meinen tollen, stabilen 3B+, wäre ein nettes upgrade gewessen. Ich warte immer noch auf den 5er, da bin ich aber gespannt was das wird. Hier laufen sonst noch ein Paar 1Bs und ein Zero W ohne Probleme. Zero 2w wäre fein aber wurde noch nichts daraus. Die Frechheit und die Preise für gebrauchte, alte Pis sind schon irre!
Was den 4er angeht, 8GB waren unnötig und erst wirklich interessant ab 1.8Ghz, der 400er war viel besser! 5er 2GHz, 16GB…? Dann aber vorm Betrieb Schockeinfrieren…