Un firmware tiède pour le Raspberry Pi4

Le Raspberry Pi4 est plus performant mais son corollaire est une chauffe plus importante de ses composants. Chauffe qui n’a semble t-il pas été parfaitement maîtrisée par les équipes de la marque. Un nouveau firmware tente de jouer au pompier.

Le Raspberry Pi4 apporte beaucoup de nouveautés et d’avancées par rapport à son prédécesseur. La solution est plus rapide, propose une très belle connectique et ouvre la porte à de nouveaux usages. Le problème est que la chauffe que la puce embarquée génère pose un souci à l’usage. Les performances retenues en test sont très bonnes mais quand on veut vraiment utiliser la carte au quotidien, on s’aperçoit vite que la chaleur dégrade rapidement ses capacités. La carte Throttle et se met en protection en baissant largement sa fréquence.

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Le Pi4 commence a faire des aller-retour de fréquence très rapidement à l’usage

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Le Pi3 est beaucoup plus robuste

Cette baisse de fréquence du SoC permet à la carte d’éviter toute surchauffe et donc tout danger pour ses composants, c’est une pratique classique que connaissent tous les processeurs modernes. Le problème chez Rasperry, c’est que la solution se met très – trop – vite en chantier et que les performances de la première minute d’usage ne se retrouvent finalement jamais dans la durée.

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A gauche le Pi4 en veille, à droite le Pi4 en charge

La décision de sortir une nouvelle version si rapidement explique sans doute le pourquoi de ce phénomène, les équipes sont inévitablement au courant de ce problème puisqu’il affecte toute la production de Pi4 actuelle. C’est d’autant plus visible qu’une mise à jour du firmware de la carte vient d’être proposée afin de réduire sa chauffe. Cela, plusieurs mois après son annonce et sa commercialisation puisque la carte a été annoncée et lancée dans la foulée en Juin dernier. Il a donc fallu 5 mois à la fondation pour proposer un firmware corrigeant ce problème. 

On comprend bien que pour le projet lui même, ajouter un dissipateur sur le SoC afin d’améliorer sa dissipation thermique est quelque chose de compliqué. Les quelques euros nécessaires pour son acquisition et sa mise en place en usine sont problématiques pour la fondation. Mais cette mise à jour aurait sans doute mérité d’être autre chose qu’un patch sortant presque une demie année après la commercialisation de la carte. Ce firmware aurait sans doute dû être celui d’origine de l’engin.

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Le dernier firmware Beta de la fondation changement clairement la donne

La fondation publie le résultat de ses propres tests avec ce nouveau firmware pour Pi4. On y découvre une carte bien mieux gérée même si tout n’est pas encore parfait. La consommation de la solution est en baisse, la chauffe est mieux maîtrisée et l’usage correspondra un peu plus à la promesse du changement de SoC opéré.

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Amusant tout de même de voir la fondation publier une astuce concernant l’utilisation de sa carte consistant à la positionner debout pour améliorer sa dissipation naturelle… En effet, à plat, elle a tendance à emmagasiner la chaleur sous la carte ce qui n’aide pas à son refroidissement. Debout, elle profite de la convection et fait beaucoup mieux circuler l’air. Une astuce amusante mais qui ne correspond pas vraiment à l’idée que l’on se fait de ce type de carte et ne colle absolument pas à l’usage d’un boitier officiel…

Pi4 dissipateur alu

La solution à toute cette problématique de chauffe reste néanmoins le montage ou le bricolage plus ou moins honteux pour pallier aux excès de la puce Broadcom. L’ajout d’un dissipateur issu d’un autre appareil donne des résultats assez significatifs comme nous avons pu le voir par le passé. L’utilisation d’un ventilateur sous volté donne également de très bons résultats. Pour ma part, j’utilise pour le moment le fameux boitier “alu” qui englobe la totalité de la carte. Les résultats sont très bons même si je comprends parfaitement que dépenser presque 10€ pour dissiper une carte qui en coûte 38 en version de base parait bien cher payé… 

Pour mettre à jour votre Pi4 vers ce nouveau firmware, la méthode est assez simple :

Ouvrez un terminal sur la carte et pianotez 

sudo apt update
sudo apt full-upgrade

Redémarrez ensuite le système avec la commande

sudo shutdown - r now

Vous bénéficiez maintenant de ce nouveau firmware pour le Raspberry Pi4.

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Ceci est un boitier de Pi4 qui permet de lui adjoindre un ventilateur 40 mm

Si vous avez une imprimante 3D, vous pouvez aller faire un tour sur Thingiverse où de nombreuses solutions de refroidissement sont présentées comme celle ci-dessus


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13 commentaires sur ce sujet.
  • 3 décembre 2019 - 13 h 49 min

    Le “boitier/radiateur” en alu me tenterait bien mais ne dégrade-t-il pas trop les performances en wifi ? Un gros bloc métallique sur la puce wifi, ça ne doit pas faire bon ménage, si ? Merci

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  • 3 décembre 2019 - 14 h 05 min

    @aka_mgr: Si, clairement, j’utilise le rJ45 ou une clé USB Wifi…

    Répondre
  • 3 décembre 2019 - 14 h 11 min

    moi, je fais:

    sudo apt-get update
    sudo apt-get full-upgrade -y

    après je reboote
    avec … reboot, je pense que le shutdown n’apporte rien de plus sauf qu’il faut switcher off/on le bidule pour redémarrer

    Merci Pierre pour ce super article (as usual!)

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  • 3 décembre 2019 - 15 h 31 min

    @Chr1st0ph9:
    ok ok l’option -r , c’est bien … un reboot!, scusez

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  • 3 décembre 2019 - 16 h 37 min

    On parle que quel firmware la ? Celui de septembre ?
    Car a ce jour, celui de septembre est toujours celui de la branche stable, et il est dispo depuis fin septembre et non décembre ….

    [email protected]:~# rpi-eeprom-update
    BOOTLOADER: up-to-date
    CURRENT: Tue Sep 10 10:41:50 UTC 2019 (1568112110)
    LATEST: Tue Sep 10 10:41:50 UTC 2019 (1568112110)
    VL805: up-to-date
    CURRENT: 000137ab
    LATEST: 000137ab

    Répondre
  • 3 décembre 2019 - 16 h 48 min
  • 3 décembre 2019 - 16 h 54 min
  • 3 décembre 2019 - 22 h 41 min

    le boitier flirc a refroidissement passif refroidit bien la bete et a un couvercle en plastique pour laisser passer le wifi :
    https://www.youtube.com/watch?v=vkLr08K0c1E
    (12$ et moins de 5$ de frais de port sur amazon.com)

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  • bob
    3 décembre 2019 - 23 h 49 min

    le patch qui m’a fait craqué pour acheter cette carte presque parfaite, seul le boot mode usb manque pour charger l’OS depuis un ordi sans avoir à retirer la carte sd que je souhaite soudée pour la fiabilité.
    çà existe pourtant sur allinner felboot et rockchip usbbootmode mais la fondation pi trace son propre chemin, heuresement le boot sur usb natif devrait finir par arriver et le boot reseau compense largement cette ombre au tableau

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  • 4 décembre 2019 - 11 h 46 min

    @bob: Je surveillais la mise a jour pour le boot sur l’usb3 afin de me decider entre un rpi4 4gb, rock pi X, UP board (mais un peu cher tout de meme) ou un stick pc z8350 4gb/64g pour l’integer dans un petit projet….

    Cette mise a jour devrait tout de meme arriver, en attendant, j’ai trouver ça: https://jamesachambers.com/raspberry-pi-4-usb-boot-config-guide-for-ssd-flash-drives/

    Il y’a aussi une page de test: https://jamesachambers.com/raspberry-pi-storage-benchmarks/

    C’est décidé, ce sera le rpi4!!!

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  • 4 décembre 2019 - 13 h 51 min

    Bah, dans une salle blanche climatisée, il s’en sort parfaitement avec un Nextcloud ;-)

    Par contre, oui, le boot USB est ce que j’ai vraiment, vraiment regretté et oblige à laisser une SD avec juste le boot !

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  • 5 décembre 2019 - 11 h 29 min

    Je trouve ça mieux d’avoir sorti la machine 6 mois en avance et de continuer à l’améliorer. Du coup j’ai pu en acheter une le mois dernier tranquillement sans problème de stock et pour ma part en serveur à la maison mon Pi4 est en général vers 52° et en charge vers 65° sans aucune bride des performances. Pas de radiateur, pas de ventilateur, pas de boitier. 100% satisfait.

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  • 8 décembre 2019 - 7 h 18 min

    La température d’un processeur donné résulte de l’équilibre entre la puissance qu’il consomme et la puissance extraite par le refroidissement, qui dépend de l’environnement matériel et des conditions d’environnement. Le firmware ne peut jouer que sur la puissance consommée. Comment faire baisser celle-ci sans trop diminuer la fréquence ? En supprimant des process inutiles ? En jouant jouant sur le nombre de cœurs ?

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