树莓派4该选多大的散热器，来个烤机压力测试吧

树莓派4 散热烤机压力测试

xukejing

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发布时间: 2020-12-28

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## 1 测试背景简介
大家好，我是你们的老朋友——MC老徐。还记得去年树莓派4刚发布时，我不小心错过了最精彩的首发测试，因为当时正在吭哧吭哧地码毕业论文，所以只能先看看网友yoyojacky（骑驴玩漂移）的文章解解馋了。

最近机缘巧合下获得了树莓派4的评测资格。今天收到了板子，心情很激动，于是写了这篇洋洋洒洒好几百字的开箱评测。首先是喜闻乐见的开箱照。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/0cbbb93b51d721fd18c15dc81cb33be1.jpg)

评测期间，也因为参考了yoyojacky的快速入门教程，所以拿到板子后很快配置好了开发环境。在yoyojacky的文章里，我们还可以循着蛛丝马迹偶然地发现一款非常精致的散热器。那个散热器照片如下：
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202008/7156986b5a705782b3f5063d075eab73.jpg)
这款散热器的设计与以往的铝合金散热片不同，竟然使用了热管。

**是不是因为树莓派4的发热量很大呢？**
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/3ae37d7d64760d107949b9bb406d4ee7.gif)
让我们带着问题开始今天的评测吧。

## 2 树莓派4开机
首先自然是给TF卡烧写固件。有的TF卡可能已经带了系统，包含很多隐藏的linux分区，并因为分区表的问题导致烧写失败。这时候可以用瑞芯微提供的TF卡修复工具把卡恢复一下。如下图所示：
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/c9678805c27b793517e918f7bdf1bf3d.jpg)
然后，往TF卡写入固件吧。这一步可以用的软件很多，Etcher、Win32 disk imager，甚至dd都可以的。本人使用的是Win32 disk imager，如下图所示。你会发现我这个版本号强迫症已经用上了最新版的今年12月份的固件。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/6c2b885d3384d033100007528a97d70a.jpg)
烧写完成后，在TF卡的fat格式分区（boot分区）里新建一个名字叫ssh文件。这一步的目的是开启ssh服务。这个操作是树莓派的传统了。

给树莓派4插TF卡，插网线。上电后稍微等一会儿后，可以从路由器的dhcp服务上看到树莓派。然后就能根据树莓派的IP地址，使用ssh服务远程登录操作了。

开机第一步，有的人是设置时区，或配置软件包；但是我这个老极客还是习惯先修改一下密码。设置密码不仅仅是为了安全，也为了用一串顺手的代码方便自己操作，比如统一设置为一串顺手的123456，或是各种“火星文”的组合。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/aa45a17a2f25a4a6bd23364aba3d9f6d.jpg)
## 3 配置ssh服务
首次开机，你会发现root用户死活登不上ssh服务。这其实是个安全机制，防止黑客以root（也就是管理员身份）远程登录你的电脑然后搞破坏。但是这个安全机制也把普通玩家的手脚给束缚住了。无法远程root登录，那还怎么玩！！！

所以，我先教一下大家怎么设置ssh服务以允许root用户登录。

原理上是这样的，ssh服务通过sshconfig文件配置。ssh服务默认只允许pi用户登录，然而pi用户只能查看sshconfig文件，但无权修改sshconfig文件。。。。似乎陷入了如何取门内钥匙的尴尬境地。于是很多小伙伴用pi用户登录后无法修改sshconfig文件，然后就卡住了。是不是很悲催？
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/54277757513a917db254ad76fd120bc2.jpg)

解决思路很简单，虽然root用户不能直接登录ssh服务，但可以用别的身份先把服务登录了。比如用pi用户登上ssh，登上以后再切换root身份。然后用root身份给pi用户开权限，包括那个修改sshconfig文件的权限。接着，通过pi用户给root开远程登录ssh服务的权限。对于我们骨灰级极客来说，这种流程真是太常规了。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/6fb90fbb738fb9bdac442ca0ad329e5a.gif)

下面，我们来操作一下，先以pi用户登录，然后用su命令切换到root用户。给sshconfig文件一个666的权限。666表示文件所有用户都有读写权限。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/fce23535fd34a2dd9ef231ab8ceacfc1.jpg)
然后就能用pi用户修改这个sshconfig文件了。文件的修改如下图所示：
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/ea21af49a053d628690529a1a6059502.jpg)
改完以后，还不能马上登录。这里有两个选择，一是重启ssh服务，二是重启系统。我们这种急性子不可能等重启系统的，就选重启ssh服务吧。

重启ssh服务，几乎是1秒钟不到就瞬间完成了。命令如下图所示
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/829a5d5484184a36a5f43beb0756f20b.jpg)
下面可以试试用root账号登录ssh了，应该能顺利通过的。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/7a95eaeeb8329abd621dd83c05b90a80.jpg)
## 4 软件安装
在安装软件前，我一般会把软件源改成国内的，这样下载软件包的时候能快一些。
先更换raspbian源
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/d07bcf854819abafd79afaa39b38c605.jpg)

更换archive源
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/f50e4e82500d97a7c83f9912d0ec1e2e.jpg)

更新apt源，命令如下：
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/2659df45404c04792bd7d7b2dff6e42f.jpg)

下面安装一下常用软件吧。切换到root用户，安装git
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/ee306f8b2cc6e02b39acb8614bef31bc.jpg)

安装libopenmpi，这是个并行计算库，我经常用的（今天的测试并没有用上，先装上，以后会用到）。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/ef65f82b5ea1e5b856057c5645aa3694.jpg)

软件安装完成好后，该进入**今天的正事**了。

为什么yoyojacky用了一个热管散热器给树莓派4降温呢？

让我们看看在不带散热器的情况下板子有多烫吧。

## 5喜闻乐见的烤机
首先，这个温度压力测试，我们是不会作弊的，测试方法和测试数据都会公开。相同的方法，他人也能再次复现同样的现象。

我们所使用的树莓派固件是32位的。虽然树莓派4的处理器支持64位系统，但因为各代树莓派使用统一的镜像，所以只能向下兼容了。是32位还是64位系统，可以查看linux内核信息获得，Arm v7是32位，aarch64是64位。uname命令及输出如下图所示
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/90dea903a08aab7f1d47643735aa0e5d.jpg)

处理器信息可以通过lscpu查看，我们这次用的硬件是树莓派4，处理器是4核心A72，频率600~1500MHz，如下图所示：
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/a72e0209c351a580f98a5523e237dfc6.jpg)

查看cpu当前的运行频率，命令：
cat /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/cpuinfo_cur_freq
查看当前的CPU温度，命令：
cat /sys/devices/virtual/thermal/thermal_zone0/temp

这里致谢一下Sipeed社区的网友ReinForce-II，他最近给了我一个瑞芯微RK3399的烤机代码“rk3399-cpu-stress”，该代码又是基于“Linpack benchmark”。它运行时对处理的压力要比我过去做的那个基于OpenMPI并行的要高不少，更能测试处理器在极端情况下的温度。

今天，我在ReinForce-II的工作的基础上，又把“rk3399-cpu-stress”代码多增加了两个A72核心进程，取消了4个A53核心的进程，于是得到了“rpi-cpu-stress”。

本人已经把这个rpi-cpu-stress程序开源在github，下载命令：
```shell
git clone https://github.com/xukejing/rpi-cpu-stress.git
```

执行命令（面对滚滚热浪吧！）：
```shell
chmod 666 stress.sh
./stress.sh
```

树莓派4现在没有加任何散热器。
你会发现温度瞬间就起飞了，几乎在5秒内突然从50多度暴涨到60多度。测试初期的温度变化如下图所示：
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/09d4bf6f0764033318d809af9e00f249.jpg)

此时，用htop命令监控任务管理器，可以看到4个处理器都占满了。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/2eda1e9f36dd4cb182b6748342297b04.jpg)

运行10分钟后，我发现树莓派4的处理器温度**稳定在81~83度**左右，并没有触发降频。顺带一提，当前的气温是16度。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/2eb0a3feccddef213c49cbd78982102a.jpg)

**划重点：气温16度，树莓派4无散热片且CPU满载情况下最高温度83度。**

然后，我又拿出了我的小电扇，如下图对着板子上的处理器直吹
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/8f44be1313a5ef7413650227c1075da5.jpg)

风扇扇热的效果很明显，即使没有散热片，直吹情况下，**温度也降低到50度**了。
![](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/202012/28c6f5bf1e72739e13c4182b8c06aee6.jpg)

以上就是树莓派4不带散热器跑这个rpi-cpu-stress处理器压力测试的结果。既然已经只有50度了，那么，至少在现在这个室温条件下，就不需要安装散热片了。

## 6 测试小结
通过今天的测试可以发现树莓派4的发热并不高，散热片并不是必须。

1、即使不带散热片，在室温16度是的最高温度是83度左右，并且不会触发降频。

2、即使没有散热片，加个电风扇就可以把温度降低到50度。

热管散热器对树莓派4来说只是个“心情件”，主要作用是让你心情愉悦。就像依云和娃哈哈纯净水都能解渴，但是依云喝起来心情好呀。

如果不打算买热管散热器，可以使用一个普通的小型散热片加个风扇的廉价方案代替。

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