Raspberry Pi 5 SBC용으로 제작된 EDATEC의 두 가지 팬리스 CNC 케이스

Raspberry Pi 5 SBC는 이전 모델인 Raspberry Pi 4와 비교하여 뛰어난 성능 개선을 자랑합니다. 그러나 과부하 상태에서 최적의 성능을 얻으려면 능동 냉각이 필요한데, 이는 일반적으로 능동 냉각기 또는 팬이 장착된 케이스와 같은 공식 솔루션을 통해 제공됩니다. 불행히도, 최신 Raspberry Pi 단일 기판 컴퓨터용으로 특별히 설계된 공식 팬리스 케이스가 없습니다.

이러한 요구에 대처하기 위해, EDATEC는 Raspberry Pi 5 SBC용으로 제작된 두 가지 혁신적인 팬리스 케이스를 발표했습니다. 첫 번째는 낮은 높이와 밀폐 설계를 특징으로 하는 ED-Pi5Case-B(그림 1, 왼쪽)입니다. 두 번째 옵션은 Raspberry Pi 5의 상단과 하단 두 곳에 방열판이 전략적으로 배치된 개방형 케이스인 ED-Pi5Case-O(그림 1, 오른쪽)입니다. EDATEC은 능동 냉각 메커니즘 없이 사용자에게 Raspberry Pi 5의 성능을 최적화하는 효율적인 수동 냉각 솔루션을 제공하는 것을 목표로 합니다.

그림 1: ED-Pi5Case-B(왼쪽) 및 ED-Pi5Case-O(오른쪽). (이미지 출처: EDATEC)

CNC 가공 알루미늄으로 제작되고 세련된 은색 또는 검은색 마감으로 제공되는 두 팬리스 케이스 모두 GPIO 헤더, MIPI 커넥터, PCIe FPC 커넥터 및 PoE 헤더를 포함하여 Raspberry Pi 5의 모든 포트와 주요 인터페이스에 원활하게 액세스할 수 있습니다. 밀폐형 인클로저는 배터리 및 UART 커넥터에 대한 액세스를 제한하고 두 케이스 모두 팬 커넥터를 차단하지만 일반적인 사용 시나리오에서는 문제가 될 것 같지 않습니다.

EDATEC은 무게가 178g인 ED-Pi5Case-B 팬리스 케이스가 온도를 20°C ~ 25°C까지 효과적으로 낮추도록 설계되었다고 설명합니다. 무게가 130g으로 더 가벼운 ED-Pi5Case-O 냉각 솔루션은 최대 15°C의 온도 감소를 달성한다고 합니다(이 게시물의 끝 부분에서 회사에서 제공하는 온도 차트를 확인할 수 있습니다.). 두 케이스 모두 Broadcom BCM2712 CPU, 무선 모듈, PMIC를 덮기 위해 전략적으로 배치된 3개의 열 패드가 포함되어 있으며 Raspberry Pi 5 능동 냉각기의 구성을 반영합니다. 또한, 기판 하단에 열전도성 실리콘을 적용해 열 방출을 개선했습니다(그림 2).

그림 2: ED-Pi5Case-B 및 ED-Pi5Case-O 인클로저 모두 CPU, 무선 모듈, PMIC를 덮도록 전략적으로 배치된 세 개의 열 패드를 갖추고 있습니다. (이미지 출처: EDATEC)

오른쪽 위 코너에 배치된 이산 블록 플라스틱 윈도우는 밀폐형 케이스 설계의 무선 연결을 용이하게 합니다. EDATEC은 이 기능이 WiFi 및 Bluetooth 연결을 향상시킨다는 점을 강조하며 마케팅 자료를 통해 케이스가 '강력한 WiFi 및 Bluetooth 연결의 이점을 제공하고 반투명 무선 윈도우로 강화되어 장치와의 원활한 통신을 보장'한다고 설명합니다. 개방형 케이스에는 이러한 윈도우가 필요하지 않으므로 이 기능은 폐쇄형 설계에만 국한된다는 점은 주목할 가치가 있습니다(그림 3).

그림 3: ED-Pi5Case-B(상단) 및 ED-Pi5Case-O(하단). (이미지 출처: EDATEC)

주로 맞춤형 설계 서비스에 중점을 두고 비즈니스 클라이언트에게 서비스를 제공하는 EDATEC은 DigiKey를 통해 ED-Pi5Case-B 및 ED-PiCase-O를 제공함으로써 개인 고객에게 제품 제공의 범위를 확장했습니다. 이 케이스는 각각 $18 및 $10(이 게시물 작성 시)이며 여기에서 구매할 수 있습니다.

보다 포괄적인 정보를 보려면 해당 제품 페이지를 참조하십시오. EDATEC은 요청에 따라 기본 Raspberry Pi 5에서 'stress -c 4' 명령을 사용하여 먼저 케이스 없이 응력 테스트를 수행한 다음 ED-PiCase-O 개방형 케이스 그리고 마지막으로 ED-Pi5Case-B 하우징 내에서 테스트를 수행했습니다. 결과로 나타나는 CPU 주파수 및 온도 차트는 아래에 공유되어 있습니다. 모든 테스트는 30°C의 주변 온도에서 수행되었습니다.

그림 4: 기본 Raspberry Pi 5 응력 테스트. (이미지 출처: EDATEC)

그림 4 참고 사항: 무실장 기판 CPU의 응력 테스트는 30°C에서 수행되었습니다. 5분 후, 온도가 85°C에 도달했으며 그 시점에서 장치의 주파수가 떨어지기 시작했습니다. CPU 주파수는 최고 2400MHz에서 최저 1400MHz로 내려갔다가 온도가 떨어지면서 다시 약 2200MHz로 회복되었습니다. 그러나 CPU 온도가 다시 상승하면 주파수가 1400MHz로 강하합니다. 이러한 주파수 변동은 빈번하게 발생합니다.

그림 5: EDATEC 팬리스 개방형 케이스를 사용하는 Raspberry Pi 5 (이미지 출처: EDATEC)

그림 5 참고 사항: 30°C에서 수행되는 응력 테스트에서는 개방형 케이스 인클로저가 있는 장치의 CPU 온도가 더 천천히 상승하여 결국 약 80°C 근처에서 안정화되는 것으로 나타났습니다. CPU는 전체 테스트 동안 최대 속도로 계속 실행되었습니다.

그림 6: EDATEC 팬리스 CNC 인클로저를 사용하는 Raspberry Pi 5 (이미지 출처: EDATEC)

그림 6 참고 사항: 30°C 환경에서 수행한 응력 테스트에서는 CNC Box 케이스를 사용하는 장치의 CPU 온도가 1시간 후 약 64°C에서 안정화되었습니다. CPU는 전체 테스트 동안 최대 작동을 유지할 수 있었습니다.