Tento test je velmi jednoduchý. Je založen na zatížení procesoru (SoC) Rasperry Pi na plný výkon a na pravidelném zjišťování jeho teploty a frekvence.
Příprava testu
Přípravy byly zahájeny instalací programu sysbench, kterým při testu zatížíme procesor Raspberry Pi:
sudo apt-get update && sudo apt-get install sysbench -y
Ke změření teploty procesoru se výborně hodí příkaz vcgencmd measure_temp a pro zjištění taktu procesoru poslouží vcgencmd measure_clock. Oba byly zapracovány do následujícího shellového skriptu tempclock.sh, jehož výstupem je textový soubor ve složce /home/pi/log:
#!/bin/bash timestamp=`date +%F_%H-%M-%S` echo "Temperature Log - $(date)" >/home/pi/logs/temperature_log_$timestamp.txt while : do temp=`/opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp` clock=`/opt/vc/bin/vcgencmd measure_clock arm` output="$temp $clock" echo $output >>/home/pi/logs/temperature_log_$timestamp.txt sleep 10 done
Před zahájením testu byl Raspberry Pi 3 vložen do plastové krabičky s otevřenou horní částí a test probíhal za pokojové teploty 22 °C.
Měření při maximálním výkonu
Vlastní měření bylo zahájeno spuštěním skriptu tempclock.sh. Hned těsně po něm byl spuštěn program sysbench, který naplno zatížil všechna procesorová jádra.
nohup sysbench --num-threads=8 --test=cpu --cpu-max-prime=10000000000 run &
Z obou grafů je zřejmé, že po dosažení teploty 80,5 °C se začal procesor Raspberry Pi bránit přehřátí snižováním svého taktu, tzv. throttlingem. Takt kolísal mezi 1,039-1,1 GHz. K poškození Raspberry tedy nedošlo, ačkoli teplota kolem 80,5 °C jeho životnosti rozhodně neprospívá.
Následujícím krokem našeho testu bylo nalepení malého hliníkového chladiče, jehož půdorys odpovídal ploše čipu a o výšce zhruba 1 cm.
Výsledky měření s nalepeným chladičem byly výrazně příznivější.
Teplota se ustálila na 78,8 °C a ke snížení frekvence procesoru nedošlo ani po více než jedné hodině. Malý pasivní chladič tedy opravdu do jisté míry pomohl.
Další změnou situace bylo uzavření horní strany plastové krabičky. O plechové krabičce raději v souvislosti s Raspberry Pi 3 ani neuvažujme. Anténa pro Wifi a Bluetooth, která je integrovaná napřímo na desce plošných spojů, by se v ní ocitla v tzv. Faradayově kleci a bezdrátové technologie by proto nebyly funkční.
Lze říci, že dobrý vliv chladiče byl vykompenzován horším prouděním vzduchu v relativně malém prostoru krabičky. Ke snížení taktu procesoru sice došlo o něco později než v případě bez chladiče, ale snížení frekvence bylo totožné.
Měření při normálním provozu
Nyní bychom naše testování mohli ukončit nehezkou kritikou neuchladitelného Raspberry Pi, ale trvalá maximální zátěž je v praxi málo pravděpodobná. Raspberry Pi byl ponechán s nalepeným chladičem v uzavřené plastové krabičce a zkusil jsem nechat běžet snímání teploty při psaní tohoto textu, přípravě grafů a také při použití Firefoxu, např. pro vyhledávání správného pravopisu slova „throttling“.
Vypadá to tak, že Eben Upton z Raspberry Pi Foundation měl při své obhajobě tepelného chování třetí verze Raspberry Pi pravdu. Při psaní dokumentů a surfování po internetu se SoC Raspberry Pi opravdu nepřehřeje a to ani v uzavřené krabičce. Teplota při uvedeném testu nedosáhla ani 60 °C, což rozhodně není špatné.
Zkusme jiný, možná slibnější test. Posloužil k němu server s nainstalovaným ownCloudem 9.
Server byl zatížen synchronizací 350 MB fotografií a zároveň editací kontaktů, úpravou dokumentů a prohlížením přenesených fotografií.
Teplota zůstala mezi 50-56 °C, což je podobný výsledek jako v předchozím testu. Poslední test, který vyzkoušíme, bude pro Raspberry velice náročný. Zatížíme ho přehráváním videa ze služby stream.cz, bez použití akcelerovaného přehrávače.
Dosažené teploty byly znatelně vyšší, jejich maximální hodnota se zastavila na 75,1 °C. Tepelný propad v grafu byl způsoben přechodem k dalšímu přehrávanému videu. Je zřejmé, že ani při této, pro Raspberry Pi velice nevhodné zátěži, nedošlo k „throttlingu“. Při použití vhodnějšího akcelerovaného přehrávače videa bychom se opět dostali k výsledkům podobným z předchozích dvou testů.
Shrnutí
Lze samozřejmě najít úlohy, při nichž dojde k zahřátí SoC Raspberry Pi 3 na hranici „throttlingu“, ale ani u nich většinou nedojde k plné zátěži všech čtyř procesorových jader, a tím pádem k výsledku podobnému jako v zátěžových testech na začátku tohoto textu. Lze samozřejmě doporučit použití malého pasivního chladiče a dobře odvětrávané krabičky, především tam, kde počítáme s vyšším provozním zatížením. Celkově to ale s přehříváním Raspberry Pi 3 není až tak žhavé.
