Raspberry Pi

Raspberry Pi 4 ICE Tower CPU Lüfter im Praxistest

Raspberry Pi ICE Tower CPU Lüfter

Der Raspberry Pi 4 ist im Vergleich zu seinen Vorgängern der leistungsstärkste Raspberry Pi aller Zeiten. Die einzelnen Schaltkreise des Raspberry Pi 4 erzeugen jedoch mehr Wärme als gewohnt. Mit dem Release des Raspberry Pi 4 wurde schnell klar, dass die erhöhte Temperaturentwicklung ein Problem darstellt. Ein Firmware-Update der betroffenen Komponenten der Platine soll zukünftig das Problem lösen. Unabhängig davon, bietet es sich an, dem Raspberry Pi einen Kühlkörper oder Lüfter zu spendieren. Der ICE Tower CPU Lüfter von Seeed Studio kommt im Stil eines typischen CPU Kühlers und lässt auf eine enorme Kühlleistung vermuten. Wie sich der ICE Tower CPU Lüfter in der Praxis schlägt, soll ein Test verraten.

ICE Tower CPU Lüfter Unboxing

Der ICE Tower Lüfter, entwickelt von 52Pi, ist kompatibel mit den Raspberry Pi Modellen 4B, 3B+ und 3B. Der Raspberry Pi 3 benötigt nicht zwingend einen Kühler in dieser Dimension, dennoch ist es positiv, dass dieser über mehrere Raspberry Pi Generationen kompatibel ist.

Der ICE Tower CPU Lüfter kommt in einer schlichten Verpackung. Der eigentliche Kühler bzw. Kühlkörper ist gut gepolstert und kam unbeschädigt bei mir an.

ICE Tower CPU Lüfter
ICE Tower CPU Lüfter
ICE Tower CPU Lüfter Box
ICE Tower CPU Lüfter Box

Zum Lieferumfang des ICE Tower CPU Lüfters gehört neben dem eigentlichen Kühler (Kühlkörper und Lüfter), eine Packung passende Schrauben, Distanzbolzen, Montagebügel bzw. Montageklammern, Wärmeleitpads und eine Montageanleitung.

ICE Tower CPU Lüfter Set
ICE Tower CPU Lüfter Set

Insgesamt beinhaltet das Set 4 Montagebügel. Zwei davon sind für die Montage auf dem Raspberry Pi 4 vorgesehen, die anderen beiden für eine Montage auf dem Raspberry Pi 3. Diese Unterscheidung durche kileine Abweichungen von Konnektoren und Chippositionen auf der Platine zustande. Insgesamt ist der Kühler an für sich immer gleich, kann aber durch andere Montagebügel auf dem Pi 3 oder 4 montiert werden.

Die passenden Montagebügel, sowie die dazugehörigen Distanzbolzen sind bereits für den Raspberry Pi 4 vormontiert. Damit kann der Kühler direkt direkt aus der Verpackung genommen werden und auf den Pi gesetzt werden. Möchte man den Kühler in Verbindung mit einem Raspberry Pi 3 nutzen, muss man die vormontierten Bügel tauschen.

ICE Tower CPU Lüfter Set Unboxing
ICE Tower CPU Lüfter Set Unboxing
ICE Tower CPU Lüfter zusammengebaut
ICE Tower CPU Lüfter zusammengebaut

Der Lüfter des Kühlers ist ein 40mm Lüfter und ist lauffähig bei 5V und 3,3V Versorgungsspannung. Konkret ist der Lüfter spezifiziert mit 0,4 Watt bei 5V (0,08A).

ICE Tower CPU Lüfter Montage

Zur Montage des ICE Tower CPU Lüfters muss zunächst das Wärmeleitpad auf dem SoC des Raspberrry Pi platziert werden. Dazu brauch man einfach die Schutzfolien des Pads abziehen, dieses auf den SoC legen und leicht andrücken. Das Wärmeleitpad stellt in diesem Fall einen Ersatz zu klassischer Wärrmeleitpaste dar. Anschließend kann der vormontierte Kühler auf dem Raspberry Pi – in meinem Fall der Raspberry Pi 4 – montiert werden.

Beim aufsetzen des Kühlers ist zu beachten, dass das Wärmeleitpad nicht verrutscht. Sitzt der Kühler ordentlich auf dem SoC, kann dieser mit 4 Schrauben festgemacht werden. Hierbei sollte darauf geachtet werden, dass die Schrauben gleichmäßig angezogen werden.

ICE Tower CPU Lüfter bereit für Montage auf Raspberry Pi
ICE Tower CPU Lüfter bereit für Montage auf Raspberry Pi

Ist der ICE Tower CPU Lüfter fertig montiert, kann die Spannungsversorgungs des Lüfters an den GPIO-Header angeschlossen werden. In meinem Fall versorge ich diesen mit 5 Volt:

  • Pin 2: 5V
  • Pin 6: GND (Masse)

Jetzt ist der Kühler fertig montiert und einsatzbereit. Zeit für einen ersten Test: Sobald man den Raspberry Pi mit Strom versorgt, beginnt der Lüfter zu drehen und zu leuchten :)

Raspberry Pi ICE Tower CPU Lüfter
Raspberry Pi ICE Tower CPU Lüfter
GeeekPi Ice Tower CPU Lüfter Ice Tower Lüfter für Raspberry Pi 4 Modell B & Raspberry Pi 3B + & Raspberry Pi 3 Modell B(Klar)
31 Bewertungen
GeeekPi Ice Tower CPU Lüfter Ice Tower Lüfter für Raspberry Pi 4 Modell B & Raspberry Pi 3B + & Raspberry Pi 3 Modell B(Klar)
  • Ice Tower Structure; Einfach einzurichten; ICE Tower Fan- Black: B07ZD8V2VM; Raspberry Pi 4 Case with ICE Tower Fan: B07ZDN6LSR
  • 5mm Kupferrohr; Super Wärmeableitung;Nennleistung 0,4 W bei 5 V, 0,08 A;

ICE Tower CPU Lüfter: Temperaturtest

Um die Kühlleistung des ICE Tower CPU Lüfters in Verbindung mit dem Raspberry Pi 4 praktisch zu ermitteln, vergleiche ich die Temperaturentwicklung des Einplatinencomputers bei hoher Auslastung mit und ohne Kühler. Mit dem Tool SBC-Bench wird hierbei eine hohe und rechenintensive Last erzeugt, die folglich einen Temperaturanstieg am SoC bewirkt.

Konkret verwende ich für diesen Test einen Raspberry Pi 4 in der Variante mit 4 GB Arbeitsspeicher. Für das Temperaturmonitoring nutze ich das Tool RPi-Monitor. Bis auf diese beiden Tools ist das Betriebssystem komplett unberührt (Raspbian Buster, Versten von Raspberry Pi 4 Release)

Temperaturtest ohne Kühler

Im Folgenden sieht man die Terminal-Ausgaben des Tools SBC-Bench.

sudo /bin/bash ./sbc-bench.sh -c

sbc-bench v0.6.9

Installing needed tools. This may take some time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
Executing tinymembench. This will take a long time... Done.
Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done.
Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.

It seems neither throttling nor frequency capping has occured.

Memory performance:
memcpy: 2547.4 MB/s
memset: 3341.6 MB/s (0.4%)

7-zip total scores (3 consecutive runs): 5730,5723,5735

OpenSSL results:
type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
aes-128-cbc      62545.38k    76465.79k    82899.11k    84500.82k    85254.14k    85114.88k
aes-128-cbc      62559.50k    76591.27k    83074.47k    84626.43k    85125.80k    85202.26k
aes-192-cbc      56250.87k    67233.34k    72013.65k    73107.11k    73509.55k    73580.54k
aes-192-cbc      56280.60k    67470.98k    71989.76k    73363.46k    73714.35k    73536.85k
aes-256-cbc      51013.35k    59956.59k    63564.12k    64536.58k    64924.33k    64858.79k
aes-256-cbc      50877.48k    60061.33k    63641.43k    64462.51k    64924.33k    64869.72k

Full results uploaded to http://ix.io/1ZwD. Please check the log for anomalies (e.g. swapping
or throttling happenend) and otherwise share this URL.

Nachdem ich RPi-Monitor und SBC-Bench heruntergeladen und eingerichtet habe, habe ich den Raspberry Pi rund 10 Minuten im Leerlauf betrieben, damit sich eine Leerlauf-Temperatur einstellt. Diese liegt in diesem Fall bei ca. 38 °C. Anschließend habe ich das Tool SBC-Bench gestartet: Mit dem Start und dem erzeugen einer hohen CPU-Last, geht die Temperatur wie erwartet nach oben.

Insgesamt durchläuft das Benchmark-Tool drei Schritte: Einen tinymembench, einen OpenSSL Benchmark, sowie einen 7-Zip Benchmark. Insbesonders bei der Berechnung eines Archivs via 7-Zip lässt sich ein deutlicher Temperaturanstieg bis auf knapp 89 °C verzeichnen.

Raspberry Pi 4 SoC Temperatur Benchmark
Raspberry Pi 4 SoC Temperatur Benchmark

Temperaturtest mit ICE Tower CPU Lüfter

Nach einer kurzen Abkühlzeit der Raspberry Pi 4 Platine (stromlos), habe ich den ICE Tower Kühler montiert, das System gestartet und den gleichen Test erneut durchgeführt. Im Folgenden ist der entsprechende Terminal-Output zu sehen.

sudo /bin/bash ./sbc-bench.sh -c

sbc-bench v0.6.9

Installing needed tools. This may take some time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
Executing tinymembench. This will take a long time... Done.
Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done.
Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.

It seems neither throttling nor frequency capping has occured.

Memory performance:
memcpy: 2615.1 MB/s
memset: 3345.0 MB/s (0.5%)

7-zip total scores (3 consecutive runs): 5693,5729,5735

OpenSSL results:
type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
aes-128-cbc      62297.63k    76696.53k    83035.99k    84489.22k    85041.15k    85196.80k
aes-128-cbc      62555.42k    76576.68k    83111.34k    84635.99k    84929.19k    85136.73k
aes-192-cbc      56295.13k    67270.78k    72114.77k    73250.82k    73586.01k    73738.92k
aes-192-cbc      56296.76k    67508.78k    71968.68k    73261.74k    73722.54k    73613.31k
aes-256-cbc      51023.53k    60019.86k    63553.37k    64657.41k    64940.71k    64746.74k
aes-256-cbc      50846.19k    60070.98k    63689.73k    64547.50k    64951.64k    64962.56k

Full results uploaded to http://ix.io/1ZDa. Please check the log for anomalies (e.g. swapping
or throttling happenend) and otherwise share this URL.

Wie auch beim ersten Testdurchlauf ohne Kühler, habe ich das System ein paar Minuten im Leerlauf betrieben, damit sich eine Leerlauf Temperatur einstellt. Die Leerlauf-Temperatur beläuft sich auf rund 33 °C. Im Vergleich zum Test ohne Kühler lässt sich ein 5 °C kälteres System im Leerlauf beobachten.

Mit dem Start der SBC-Bench Routine zeigt sich das Kühlvermögen des ICE Tower CPU Lüfteers: Die drei Temperaturplateaus der einzelnen Benchmarks sind weniger sprunghaft und deutlich geringer im Anstieg. Die Höchsttemperatur im dritten Benchmark-Abschnitt (7-Zip) liegt bei ca. 43 °C. Im Vergleich zur Spitzentemperatur von 89 °C ohne Kühler, hält der ICE Tower CPU Lüfter das System auf 43 °C. Die Differenz von 46 °C ist in diesem Fall beachtlich.

Raspberry Pi 4 SoC Temperatur Benchmark mit ICE Tower
Raspberry Pi 4 SoC Temperatur Benchmark mit ICE Tower

Letzte Aktualisierung am 19.01.2020 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API

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Kommentare

  • Liest sich interessant. Hab zwar momentan keinen Bedarf dafür… Aber man weiss ja nie, wann die Bastelwut wieder anfängt. :)

    Wie schnell dreht der Lüfter ? Gehe mal davon aus, dass er mit fixer Drehtahl läuft.

    und wie laut ist er ?

      • also Wohnzimmertauglich….

        bin momentan hin und hergerissen…. Retrogaming und Media-Center mit einem neuen Pi und immer mal wieder rumspielen mit Updates etc.

        oder doch nur eine viel teurere Nvidia… aber dafür kein Stress, dass mal was nicht gehen könnte

        • Das ist immer die Frage der Fragen. Mit dem Pi hast du unterm Strich vielleicht ein paar mehr Freiheiten, als mit einer Kauflösung. Mit einem Backup der SD-Karte vor einem Uodate ist man in der Regel aber auf der sicheren Seite. Weiterhin würde ich spwas davon abhängig machen, wie intensiv du es nutzen möchtest und welche Anforderungen du persönlich an das System hast :)