Dos gabinetes CNC sin ventilador de EDATEC para los SBC de Raspberry Pi 5

El SBC (chip base del sistema) Raspberry Pi 5 cuenta con importantes mejoras de rendimiento en comparación con su predecesor, el Raspberry Pi 4. Sin embargo, era necesario un enfriamiento activo para lograr un rendimiento óptimo con cargas pesadas, generalmente proporcionado por soluciones oficiales como un enfriador activo o un gabinete equipado con un ventilador. Desafortunadamente, ha habido una ausencia notable de gabinetes oficiales sin ventilador diseñados específicamente para la última computadora de placa única Raspberry Pi.

En respuesta a esta necesidad, EDATEC ha presentado dos innovadores gabinetes sin ventilador diseñados para los SBC de Raspberry Pi 5. El primero es el ED-Pi5Case-B (Figura 1, izquierda), que se caracteriza por su diseño cerrado y de bajo perfil. La segunda opción es el ED-Pi5Case-O (Figura 1, derecha), que es un gabinete abierto que presenta dos disipadores de calor estratégicamente ubicados en la parte superior e inferior del Raspberry Pi 5. EDATEC tiene como objetivo ofrecer a los usuarios soluciones de enfriamiento pasivo eficientes que optimicen el rendimiento del Raspberry Pi 5 sin necesidad de mecanismos de enfriamiento activos.

Figura 1: ED-Pi5Case-B (izquierda) y ED-Pi5Case-O (derecha). (Fuente de la imagen: EDATEC)

Fabricados con aluminio fresado por CNC (control numérico por computadora) y disponibles en elegantes acabados plateados o negros, ambos gabinetes sin ventilador ofrecen acceso perfecto a todos los puertos e interfaces principales del Raspberry Pi 5, incluida la cabecera GPIO (entrada y salida de uso general), los conectores MIPI (interfaz de procesador de la industria móvil), el conector FPC (planos flexibles) de PCIe y la cabecera POE (alimentación por Ethernet). Es importante tener en cuenta que, si bien el gabinete cerrado restringe el acceso a la batería y a los conectores UART (transmisor receptor asíncrono universal), y que ambos gabinetes bloquean el conector del ventilador, no se espera que esto plantee ningún problema en escenarios de uso típicos.

EDATEC afirma que su gabinete sin ventilador ED-Pi5Case-B, que pesa 178 gramos, está diseñado para reducir eficazmente las temperaturas entre 20 y 25 °C. Se afirma que la solución de enfriamiento ED-Pi5Case-O más ligera, que pesa 130 gramos, logra una reducción de temperatura de hasta 15 °C (los gráficos de temperatura proporcionados por la empresa se pueden encontrar al final de esta publicación). Ambos gabinetes incluyen tres almohadillas térmicas estratégicamente ubicadas para cubrir la CPU (unidad central de procesamiento) BCM2712 Broadcom, el módulo inalámbrico y el PMIC (circuito integrado de administración de energía), que reflejan la configuración del enfriador activo Raspberry Pi 5. Además, se aplica silicio como conductor térmico en la parte inferior de la placa para mejorar la disipación de calor (Figura 2).

Figura 2: Tanto el gabinete ED-Pi5Case-B como el ED-Pi5Case-O incluyen tres almohadillas térmicas ubicadas estratégicamente para cubrir la CPU, el módulo inalámbrico y el PMIC. (Fuente de la imagen: EDATEC)

Una discreta ventana de plástico negro ubicada en la esquina superior derecha facilita la conectividad inalámbrica en el diseño de gabinete cerrado. La empresa enfatiza que esta característica mejora la conectividad Wi-Fi y Bluetooth, y afirma en su material de marketing que el gabinete "tiene una fuerte conectividad Wi-Fi y Bluetooth, que está aumentada por una ventana inalámbrica semitransparente, que garantiza una comunicación perfecta con sus dispositivos". Vale la pena señalar que esta característica es exclusiva del diseño cerrado, ya que el gabinete abierto no requiere dicha ventana (Figura 3).

Figura 3: ED-Pi5Case-B (arriba) y ED-Pi5Case-O (abajo). (Fuente de la imagen: EDATEC)

EDATEC, que atiende principalmente a clientes comerciales con un enfoque en servicios de diseño personalizado, ha ampliado su oferta de productos a clientes individuales al hacer que ED-Pi5Case-B y ED-PiCase-O estén disponibles en DigiKey. Estos gabinetes cuestan $18 y $10 (en el momento de esta publicación) respectivamente y se pueden comprar aquí.

Para obtener información más completa, las personas interesadas pueden consultar las respectivas páginas de los productos. Como respuesta a nuestra solicitud, EDATEC realizó pruebas de tensión utilizando el comando "stress -c 4" en un Raspberry Pi 5 sin cobertura, primero sin gabinete, luego dentro del gabinete abierto ED-PiCase-O y finalmente alojado en el gabinete ED-Pi5Case-B. Los gráficos resultantes de frecuencia y temperatura de la CPU se muestran a continuación. Todas las pruebas se realizaron a una temperatura ambiente de 30 grados Celsius.

Figura 4: Prueba de tensión de Raspberry Pi 5 sin cobertura. (Fuente de la imagen: EDATEC)

Notas de la Figura 4: La prueba de tensión de la CPU de placa sin cobertura se realizó a 30 °C. Después de cinco minutos, la temperatura alcanzó los 85 °C, momento en el que el dispositivo empezó a experimentar una caída de frecuencia. La frecuencia de la CPU cayó de un máximo de 2400 MHz a un mínimo de 1400 MHz, luego la temperatura bajó y la frecuencia volvió a aumentar hasta alrededor de 2200 MHz. Sin embargo, a medida que la temperatura de la CPU vuelve a subir, la frecuencia baja a 1400 MHz. Esta fluctuación de frecuencia es bastante frecuente.

Figura Raspberry Pi 5 con gabinete abierto sin ventilador EDATEC. (Fuente de la imagen: EDATEC)

Notas de la Figura 5: Una prueba de tensión a 30 °C reveló que la temperatura de la CPU del dispositivo con el gabinete abierto aumentó más lentamente y, al final, se estabilizó en cerca de aproximadamente 80 °C. La CPU se mantuvo funcionando a máxima velocidad durante toda la prueba.

Figura 6: Raspberry Pi 5 con gabinete CNC sin ventilador EDATEC. (Fuente de la imagen: EDATEC)

Notas de la Figura 6: En un ambiente a 30 °C, en la prueba de tensión se encontró que la temperatura de la CPU del dispositivo con el gabinete CNC Box se estabilizó en alrededor de 64 °C después de una hora. La CPU pudo mantener un funcionamiento a máxima velocidad durante toda la prueba.