Das M.2 HAT+ benötigt ein Gehäuse mit aktiver Kühlung, um die NVME und den Prozessor gut zu kühlen. Es ist für den Einbau in das offizielle Raspberry Pi 5 Gehäuse, wie geschaffen.
offizielles Raspberry Pi 5 Gehäuse
Das Gehäuse von Raspberry Pi ist vollständig aus ABS und ist entweder mit einem 3D Drucker gedruckt oder stammt aus einer Spritzgussmaschine. Es besitzt einen temperaturgesteuerten Lüfter zur Kühlung des Innenlebens. Dieser ist laut Spezifikation aus Polycarbonat gefertigt.
Lieferumfang
Das dreiteilige Gehäuse besteht aus Basis und Deckel sowie einem Rahmen für den Lüfter im Mittelteil. Dazu liegen noch Aufkleber aus Gummi dabei, mit denen das Gehäuse rutschfest gemacht wird.
Es wird fertig zusammengesetzt mit einem Heatsink für den SoC geliefert.
Ich habe mir die rot/weiße Variante bestellt. Als Alternative steht schwarz/grau als Farbauswahl zur Verfügung.
Montage
Ich plane, den Raspberry Pi mit dem M.2 HAT+ in das Gehäuse einzubauen.
Dazu muss allerdings der Heatsink der NVME erstmal runter, er passt physisch nicht mit ins Gehäuse.
Das Gehäuse ist aber groß genug, um das HAT+ aufzunehmen.
Trotzdem nehme ich das HAT vorsichtig wieder vom Raspberry Pi 5 ab, da das Board jetzt mit den langen Schrauben von unten in die Gehäuse Basis geschraubt wird. Auf diese werden dann von oben die Abstandhalter wieder aufgeschraubt.
Ab jetzt wird der Schraubendreher nicht mehr benötigt, das Gehäuse wird einfach zusammen geklickt.
Der Stecker des Lüfters wird am Besten in seinen Anschluss, in dem man den Lüfterrahmen im 90° Winkel zwischen die I/O Ports steckt, dann lässt sich der Stecker mit einer gebogenen Radiozange relativ komfortabel in die Buchse stecken. Das HAT+ sollte währenddessen noch auf dem Kopf vor dem PCIe Port liegen, damit es aus dem Weg ist.
Im nächsten Schritt wird das M.2 HAT+ wieder auf die GPIO Leisten gesteckt und mit den kleinen Schrauben von oben in den Abstandhaltern fixiert.
Jetzt kann der Rahmen mit dem Lüfter auf die Basis aufgesetzt werden.
Die Gummiaufkleber zur Rutschfestigkeit klebe ich auf der Unterseite der Basis fest.
Den Abschluss bildet das Einrasten des Deckels auf das Gehäuse.
Tests
Zunächst die optische Prüfung, wie gut die I/O Buchsen des Raspberry Pi 5 erreichbar sind.
Diese fällt zufriedenstellend aus. Alle Buchsen liegen passgenau in den Aussparungen im Gehäuse. Die Status LED sitzt unter einem transparentem Diffusor, der auch für die Betätigung des Powertaster dient.
Temperatur
Im ersten Test lasse ich den Raspberry Pi zunächst mal ohne Last zwei Tage durchlaufen.
Der Lüfter dreht laut Spezifikation mit 8000 Umdrehungen pro Minute und pustet pro Minute 2,79 CFM
(Kubikfuss pro Minute) durch das Gehäuse. Dies sind umgerechnet 79,13 l/min. Veranschaulicht könnte der Lüfter pro Minute acht handelsübliche Putzeimer mit 10l Fassungsvermögen füllen. Da bin ich gespannt, wie sich das auf die Temperatur von SoC und NVME auswirkt.
Beim Stressberry Durchlauf bleibt die Temperatur stabil bei etwa 60°C.
Zu guter Letzt, setze ich die NVME wieder unter Volllast. Zu Erinnerung: Ohne den Heatsink habe ich zuvor 100°C auf der Oberfläche des Datenträgers gemessen.
Für den Lasttest nehme ich den Deckel ab, um einen besseren Blick auf die NVME zu haben. Während des fio Laufs messe ich eine Temperatur von 57,1° C auf der NVME. Allerdings dämpft der Lüfterrahmen die Werte etwas.Der Wert liegt damit in etwa im Bereich der Messung mit Heatsink.
Geschwindigkeit
Mal sehen, wie sich die Kühlung auf die Performance der NVME auswirkt. Der Graph von fio zeigt stabile Werte zwischen 120.0000 und 140.000 IOPS mit nur sehr kurzen Throttelingphasen über die gesamte Laufzeit.
Die Messwerte von sysbench liegen bei 399,90 MiB/sec beim Lesen und 266,60 MiB/sec beim schreiben, auch das ist eine Steigerung gegenüber dem „nackten“ HAT.
Lautstärke
Weder mit noch ohne Deckel messe ich eine nennenswerte Geräuschentwicklung. Der Lüfter arbeitet verblüffend ruhig.
Fazit
Das offizielle Raspberry Pi 5 Gehäuse wirkte auf mich immer wie ein billiges Plastikteil, aber für einen Preis unter aktuell 10€ macht es einen wirklich guten Job. Der Raspberry Pi 5 und auch die NVME auf dem M.2 HAT+ werden sehr gut gekühlt.
Dem HAT merke ich an, dass es speziell für den Einbau in dieses Case konzipiert wurde.
Ich muss hier noch einen dicken Dank an meinen Arbeitskollegen Gorden aussprechen, der mich zwischenzeitlich bei der Montage unterstützt hat.
