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Raspberry Pi 4, l’aggiornamento del firmware abbassa la temperatura

L’ultimo Raspberry Pi sta per diventare molto più fresco, letteralmente. La Raspberry Pi Foundation ha rilasciato un aggiornamento del firmware per il Raspberry Pi 4 che riduce il suo consumo di energia e di conseguenza il calore dissipato – inoltre è stato risolto un brutto bug che rallentava i dispositivi USB 3.0.

Per coloro che desiderano testare la beta, c’è anche un nuovo bootloader per sbloccare la tanto attesa funzionalità di avvio via rete di Raspberry Pi 4.

Raspberry Pi 4 ha ricevuto numerosi aggiornamenti di software e firmware dal debutto, ma uno spicca: un firmware aggiornato per il controller VLI VL805 usato per aggiungere due porte USB 3.0 e due porte USB 2.0. Il firmware è stato rilasciato per i primi test a luglio e sembrava offrire una riduzione effettiva dell’energia assorbita e del calore prodotto senza perdita di prestazioni.

“Sembrava è la parola chiave”: laddove per molti utenti l’installazione del firmware andava a buon fine, molti verificarono che il passaggio dal firmware standard alla versione alfa funziona portava un drastico calo delle prestazioni delle periferiche USB 3.0 – da centinaia di megabyte a pochi kilobyte al secondo. Non tutti i dispositivi USB erano interessati: alcuni funzionavano bene con il nuovo firmware, altri no.

Gli sviluppatori di VLI e della Raspberry Pi Foundation hanno lavorato per trovare l’origine del problema e il risultato è il firmware rilasciato questa settimana: tutti i vantaggi della versione alfa, ma – si spera – nessuno dei problemi di compatibilità.

Il nuovo firmware è installabile facilmente sull’ultima build di Raspbian, basata su Debian Buster, aggiornando il proprio sistema tramite il gestore pacchetti apt:

sudo apt update && sudo apt upgrade && sudo apt install rpi-eeprom rpi-eeprom-images 

Il firmware è disponibile in due pacchetti: rpi-eeprom-images e rpi-eeprom, quest’ultimo contenente gli strumenti necessari per l’installazione. Al termine di apt, il riavvio di Raspberry Pi attiverà l’installazione del nuovo firmware. Al riavvio di Raspbian, è possibile verificare la versione sia del bootloader che del firmware VL805 con un singolo comando:

sudo rpi-eeprom-update

Il nuovo firmware è inoltre installato di serie con l’ultima versione del programma di installazione del sistema operativo NOOBS disponibile nella pagina Download di Raspberry Pi; verrà aggiunto alle versioni aggiornate dell’immagine standalone di Raspbian e al programma di installazione da rete NOOBS Lite nel prossimo futuro.

Quelli con i precedenti modelli di Raspberry Pi – inclusi Raspberry Pi 3B e 3B + – non devono fare nulla, poiché il firmware si applica solo al Raspberry Pi 4 dotato di USB 3.0.

Il firmware, che abilita la funzionalità di risparmio energetico precedentemente inattiva nel controller USB 3.0 VL805, è funzionalmente identico alla versione alpha e si possono vedere gli stessi effetti: il consumo è ridotto di circa 0,4 W mentre il Raspberry Pi 4 è in idle e di circa 0,3 W in condizioni di carico.

In termini di temperature, ciò equivale a un brusco calo di 2,6 ° C per quanto riguarda il SoC – abbastanza per spostare la soglia di throttling termico, con la CPU che altrimenti scenderebbe da 1,5 a 1 GHz, ma non abbastanza da impedire del tutto che si inneschi. Chiunque cerchi le massime prestazioni dovrebbe combinare il nuovo firmware a una ventola per il SoC, come la Piromoni Fan Shim da 17 euro.

La differenza si estende oltre il chip VL805 e il SoC, tuttavia, come rivela un’analisi termica della scheda.

Sul firmware di serie, il calore proveniente dal SoC e dal VL805 si diffonde su tutta la scheda, raggiungendo anche i circuiti di gestione dell’alimentazione in basso a sinistra vicino all’ingresso di alimentazione USB di tipo C.

Con il firmware aggiornato, il calore è ridotto ovunque. Anche se potrebbe sembrare poco, è difficile lamentarsi di un miglioramento gratuito dell’efficienza.

Il nuovo firmware ha subito un lungo periodo di test, anche con dispositivi noti per attivare il bug dell’USB emerso nella versione alpha. Finora, tutti i test fanno pensare che il bug sia stato risolto.

Il lancio di Raspberry Pi 4 ha aggiunto moltissime nuove funzionalità, dall’aumento della potenza di calcolo alla connettività USB 3.0. La famiglia Raspberry Pi 3 ha la capacità di funzionare senza una scheda microSD installata, caricando il suo sistema operativo da un dispositivo di archiviazione USB o via rete da un server FTP (TFTP); il Raspberry Pi 4, al momento del lancio, non poteva fare nessuno dei due.

Mentre l’avvio da USB è ancora in fase di sviluppo, l’avvio di rete è ora disponibile, seppur in versione beta. Chi desidera provarlo prima del lancio ufficiale dovrà passare al firmware beta con la consapevolezza che potrebbe contenere bug che potrebbero impedire a Raspberry Pi 4 di avviarsi del tutto senza l’uso dell’immagine di ripristino EEPROM.

Per passare al firmware beta, modificate il file:

/etc/default/rpi-eeprom-update

Cambiate la sezione del file da:

FIRMWARE_RELEASE_STATUS=”critical”

a:

FIRMWARE_RELEASE_STATUS=”beta”

Poi avviate:

sudo rpi-eeprom-update

Riavviate per caricare il nuovo bootloader, quindi seguite le istruzioni contenute nel Tutorial di avvio da rete di Raspberry Pi per configurare il server. Dettagli sulla configurazione dell’avvio di Raspberry Pi 4 sono disponibili nella pagina di configurazione del bootloader. Ricordate che la funzionalità di avvio da rete è in beta e potrebbe non funzionare come previsto su tutte le reti.