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Raspberry Pi 4をICE Towerでファンレス運用

TV放送の録画機としてラズベリーパイ4(Raspberry Pi 4B 4GB)を使用しています。
ラズベリーパイのLinux上でPLEXのチューナーとUSB接続し、NASの共有しているフォルダに録画ファイルを保存します。
単純にTSファイルの保存までであればCPUの負荷は殆ど掛かりませんが、TSファイルの保存後にMP4にエンコードする際、4コア全体として見ると50%前後のCPUを使用します。
今までのラズベリーパイ3Bであれば、ヒートシンクを付けるだけで熱問題はクリアできていたのですが、ラズベリーパイ4になってからはCPUの性能アップに伴い発熱もヒートシンクのみでは厳しい状況となっています。

最初は普通のファン付きケースを購入したのですが、ファンは故障が割と発生するのと音の発生源にもなるので、ファンレスの運用ができないものかと検討してみました。
24時間運用の方は、ファンの音が気になる方も多いのではないでしょうか。

52Piというところが出している圧倒的に冷えるICE Towerという製品があるのですが、ヒートパイプ付きの大型ヒートシンクが付いており、ファン停止でも運用が可能なのでは?と思い、実際に可能か購入して試してみました。

ICE Tower

ICE TOWERのケース付属の黒モデルが売ってたので、黒モデルを買ってみました。
ICE Towerとケースで1つの製品としてパッケージされているわけではなく、ICE Tower本体とケースは別々の製品で一緒に同梱されているだけでした。

ケースとその付属品

ICE Towerとその付属品

それぞれにファンが付属するので、結果的にファンが2つ付いてくることになるのですが、ICE Tower付属のファンはブラックモデルでもLEDが光って24時間運用にはうざいので、ケースに付属の光らないファンと交換できるのはうれしい人もいると思います。
(今回はファンレスでの運用を計画していますが、真夏などは一時的にファンを使うという運用もありかと思います)

ヒートシンクのフィンに折れなどもなく、奇麗に仕上げられています。
CPUとの接合部分も黒で塗られてますので、気になる人は接合部分だけ紙やすりなどで磨けばいいかと思いますが、今回のテストでは磨かずにそのまま使用しました。

説明書はケース用、ICE Tower用がそれぞれに入っていますが、ケースとICE Towerを一緒に組み込むための説明書は入っていません。

説明書通りにICE Towerの金具を取り付けると、ケースの一番上の板がケースに取り付けられなくなるので、予めICE Towerの金具を板に通してからネジ止めしておきます。

ケースを通常通り組み立てて行き、最後の板の前にICE Towerを組み込もうとすると、CPUとICE Towerの接合部分に大きな隙間が空いてしまいます。
その隙間は熱伝導シートで埋めることができないほどです。
セットで売っているのですから、そのままポン付けできると思っていましたが、その考えは甘かったようです。
熱伝導シートを2~3枚重ねれば隙間を埋めることは可能だと思いますが、流石に熱伝導シートの重ね貼りは抵抗があるのでやりませんでした。

この隙間は、下の画像に写っている上から2番目の板の厚みが厚すぎることで起こります。

この板を削って厚みを減らすのは面倒そうなので、この板は使わずにワッシャーなどを使って調整することにしました。

私の環境では厚めのワッシャー1枚とICE Towerに付属のナットを1つ入れることで、ICE TowerとCPUの隙間が丁度いい感じになりました。
隙間の状態を確認したらCPUグリスを塗って、実際にICE Towerを組み込みます。
(今回は熱伝導シートは利用せずに手持ちのCPUグリスを使用しています)

ワッシャーがGPIOの端子に接触しないように、先に端子にテープを貼って、隙間を確保してからネジを締めていきました。
(最後にワッシャーがGPIO端子に干渉していないのを確認してからテープを除去しました)

ちなみにケースに付属してくるヒートシンクは、ICE Towerの金具と干渉するので、1箇所を除き使用することはできませんでした。
これはケースに組み込まずにICE Tower単体で使用しても同じように干渉しますので、ICE Towerを使用する場合は、基本的にCPU以外のチップの冷却はできないと考えてください。

CPUとICE Towerの隙間もバッチリです。

光るファンは要らないので、ケースに付属の光らないファンと交換。

これでケース付きのICE Towerの組み込み完了!

組み込みが完了したので、実際に4コアに負荷を掛けて温度がどう推移していくのかを見てみました。
負荷と温度計測は、以下のサイトのスクリプトを利用させて頂きました。
pi 4 負荷テストとCPU温度

全て室温25℃で約10分の計測となります。
(約1分おきにCPU温度が出力されるスクリプトです)
各テストの間隔は一定時間を置いて、CPUを十分に冷却してから開始しています。
またTOPコマンドで確認したところ、4コア全てがほぼ100%のCPU使用率になっていることを確認しました。
(sysbenchにて4スレッドのベンチマークが走るスクリプトになっています)

ICE Towerファン停止
temp=42.0’C
temp=47.0’C
temp=48.0’C
temp=49.0’C
temp=51.0’C
temp=51.0’C
temp=51.0’C
temp=52.0’C

ICE Towerファン3.3V駆動
temp=36.0’C
temp=38.0’C
temp=39.0’C
temp=38.0’C
temp=39.0’C
temp=38.0’C
temp=37.0’C
temp=38.0’C

ICE Towerファン5V駆動
temp=33.0’C
temp=36.0’C
temp=37.0’C
temp=35.0’C
temp=35.0’C
temp=35.0’C
temp=35.0’C
temp=35.0’C

5Vでファンを動かすと、温度は殆ど上がりません。
ICE Tower 流石の性能です。
3.3Vでも殆ど温度は上がらないので、ファン運用する方は3.3Vで十分だと思います。
ファンレスでも52℃までしか上がっておらず、恐らく室温が35℃になるような夏でも問題なくファンレス運用が可能そうです。

私の使い方である、TV録画+MP4エンコードならCPU使用率は50%前後の推移なので、このベンチ結果であれば年中ファンレスでも余裕だと思います。

ラズベリーパイ4でファンレス運用を考えている方は、ICE Towerを試してみてはいかがでしょうか。

Apple Magic Mouse 2をWindows10で使う

普通にMagic Mouse 2をWindows10のBluetooth接続で使用しようとしても、左クリック・右クリックは使えるものの、スクロールを使用することができません。
スクロールできないのはやはり不便です。

ただ色々と調べてもMagic MouseはスクロールできるがMagic Mouse 2はスクロールできないという内容ばかり…
スクロールできるという記事があってもMagic Utilitiesというサードパーティ製の「売り切りではなくサブスクリプションで年間$14.90を支払わなければならないドライバ」ばかりがヒットする。
売り切りだったら多分買ってましたが、毎年払うのは何となく嫌なので自力でなんとかすることに。
(まあサクッと買って解決するよりも試行錯誤する工程が好きだったりするわけですが)

まずは普通にBluetoothでペアリングしてみました。
当然のことながらスクロールはできません。

BootCampのドライバを入れたら動くという情報や、BootCampのドライバを入れてもMagic Mouse 2のスクロールはできないとう情報もあるなかで、かなり有力な情報を入手!
MacBookPro2019のBootCamp用ドライバを入れたらスクロール可能という海外の記事でした。

MACがなくても特定のモデルのBootCampドライバを落とすアプリがGitHubに公開されているので、それを利用させていただきました。
GitHub – timsutton-brigadier

brigadierのGitHubリリースページからBrigadier 0.2.4をDLしてきて適当なフォルダに展開(ダウンロードしたのがZIPなら解凍、EXEなら置くだけ)

コマンドプロンプトを開いてbrigadier.exeを置いたフォルダに移動して以下のコマンドを実行します。

brigadier.exe -m MacBookPro16,1
(MacBookPro16,1 が MacBookPro2019のモデル名だそうです)

※「ずっくん」さんよりコメントにて、7-Zipが入ってないとエラーが発生してしまうという情報を頂きました。
7-Zipが入ってない場合は先にインストールしておいてください。

同じフォルダにMacBookPro2019のBootCampドライバが一式ダウンロードされます。
その中で使用するのは以下のフォルダのみとなりますので、それだけ残してあとは消してもOKです。
BootCamp\Drivers\Apple\AppleWirelessMouse

AppleWirelessMouseフォルダの中にAppleWirelessMouse.infというファイルがあるので右クリックしてインストールを選択します。

あっという間にドライバのインストールが終了しますので、既にペアリング済みなら一度ペアリングを解除してから再ペアリングを行います。

たったこれだけでWindows10でMagic Mouse 2の上下、左右スクロールが可能となります。
マウスのホイール設定にも上下だけでなく左右のスクロール項目があります。

ジェスチャーが使えなかったり、バッテリーの残量が分からないなどMACで使う場合よりも制限が沢山ありますが、それでもWindows10でスクロールが使用できるかできないかは大きな差です。

ということで無事Windows10でMagic Mouse 2のスクロール機能が使えて快適です!

データ保存用SSD Transcend TS1TMTE220S

マザーボードをX470からX570に変更するまでは、データドライブは2.5インチSATA接続のSSDを使用していました。
(使っていたX470はNVMeのSSDを2枚使えるものでしたが、PCIeにSoundBlasterを使用していると排他で1台はSATA接続のみになってしまう仕様でした)
X570に移行してそういった制限もなくなり、PCIeでのNVMe接続で使用可能なスロットが2つに増えたので、データドライブもNVMe(PCIe)接続のSSDへと変更しました。
データドライブなので流石にまだまだ高価なPCIe4.0対応のものではなく、PCIe3.0のものへと交換しました。
(システムドライブはPCIe4.0対応のCSSD-M2B1TPG3VNFを使用中です!)

個人的にQLCのSSDはまだ信用に値しないと思っているので、最安付近のものは全部避けて、TLCのTranscend TS1TMTE220Sを購入しました。
そんなに速度が必要ないのに2.5インチタイプからNVMeのSSDに変更した理由は「余計な配線がなくなってスッキリするから」だけです(笑)
2.5インチのSSDはドナドナしたので僅かな差額で買い替えることができました。

Transcend TS1TMTE220Sは安い割に速度も出てますし、信頼性のあるTranscend製品ですので、個人的にはお勧めです。

しかしSSDも本当に安くなりましたね。

[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]

トランセンド TS1TMTE220S [1TB PCIe SSD 220S M….価格:14980円(税込、送料無料) (2019/7/30時点)

MSI MPG X570 GAMING PRO CARBON WIFI

マザーボードをASUS PRIME X470-PROからMSI MPG X570 GAMING PRO CARBON WIFIに変えたのでメモリを再度設定してみました。

使用メモリはF4-3200C14D-16GTZRです。
XMP設定の3200MHz 14-14-14-34で問題なく起動しました。
3600MHzは15-15-15-35まで緩めないと起動せず。
3733MHzは15-15-15-35でも起動せず。
レイテンシをあまり緩めるとクロック上げる意味がなくなりそうなので、ここでやめておくことに。

Infinity Fabricのクロックレシオが1:1なので効率はいい状態。
(1:2になっても実際は殆ど誤差範囲らしいですが…)
まあこの辺は実用性というより自己満足の世界ですね。

ちなみにこのX570 GAMING PRO CARBON WIFIですが、デフォルト設定ではチップセットのファンはほぼ回りません。
通常の使用ではチップセットの温度が殆ど60度行かないので、ファンが回りだす温度にならないようです。
他のX570マザーではファンがうるさいとか窒息とか騒がれているものもありますが、MSIのマザーはその辺りは比較的優秀なようです。
これから他のマザーも改良されたものやBIOSアップデートなどで改良され来るとは思いますが、現時点ではMSIがお勧めです。

2019/07/17 追記
F4-3200C14D-16GTZRを更に2枚追加して計4枚の32Gにしました。

シングルランクとはいえ4枚になると少し条件が厳しくなり、16-16-16-36でないと3600MHzは無理でした。
3733MHzは16-16-16-36でも起動しませんでした。
Infinity Fabricのクロックレシオはもちろん1:1です。

CSSD-M2B1TPG3VNF(PCIe4.0対応NVMe SSD)

マザーボードをASUS PRIME X470-PROからMSI MPG X570 GAMING PRO CARBON WIFIに変えたことでPCIeがGen4へ対応となりました。
折角なのでSSDもPCIe4.0対応のものに交換することにしました。
現在はまだまだ選択肢が少ないです。

今回選んだのは価格的にも安いCFDのCSSD-M2B1TPG3VNFにしました。
ヒートシンクなしのタイプですが、マザー側にファンと接続されたヒートシンクがあるので問題ないと判断しました。

CrystalDiskMarkでベンチを取ってみました。

流石に今までのGen3と比べると速いですね。
これから製品も増えてきて価格も安くなって行くと思いますので、新規にSSDの導入を考えている方にはお勧めです。

AMD Ryzen 9 3900X

2019/07/07にAMDが新しいCPUである「Zen2」アーキテクチャの「Ryzen Desktop 3000」シリーズを発売しました。
Intelになかなか追いつくことができなかったAMDですが、今回のZen2ではIntelのフラッグシップモデルと同等以上の性能と噂されてきました。

私はRyzen 3000シリーズへの載せ替え前提でRyzen 2700Xを購入・使用していましたので、載せ替えのために買い替えることに。
が、Ryzen 3900Xが品薄でなかなか手に入らない状況に…
発売日の入手はできませんでしたが、なんとか7/8に実店舗で「Ryzen 9 3900X」を入手できたので、現在まで使用していた2700Xから載せ替えました。

ちなみに3000シリーズでのモデルの違いは簡単に書くと以下のようになります。

Ryzen 9 3900X:12コア24スレッド 最大クロック4.6GHz
Ryzen 7 3800X:8コア16スレッド対応 最大クロック4.5GHz
Ryzen 7 3700X:8コア16スレッド対応 最大クロック4.4GHz

これだけ見るとRyzen 9 3900Xが凄く優秀に見えますが、ゲームにおいては3700Xと同等のようです。
(現時点で3800Xは発売されていませんが、出ているベンチマークの結果を見ると定格では飛びぬけてはいないようです)

箱はRyzen 7よりも多少豪華になりました。

最上部にCPU、その下にリテールファンが収められています。

正直、ハイエンドCPUにはリテールファンは不要なので、ファンなしで少しでも安くしてもらった方が嬉しいですね。

このサイズのCPUにコアが2つ入っているとは、7nmプロセス恐るべし。

下の写真はRyzen 2700Xの箱との比較です。
やはりRyzen 9ということで箱がしかっりした箱になってます。

実際に3900Xを載せてみて少しUEFIを弄ってみましたが、私の環境ではなかなか思うようにメモリが動きません。

マザー:ASUS PRIME X470-PRO(BIOSバージョン 5007)
メモリ:G.Skill F4-3200C14D-16GTZR

マザーの動作確認リストに載っているメモリで、Ryzen2700XではXMP設定の3200で動いていました。
が、CPUを3900Xに載せ替えたところXMP設定の3200ではBIOSすら立ち上がりません…

このメモリは他に比べると14-14-14-34という低レイテンシで動くメモリではありますが、今まで動いていたし流石にXMP設定では動くだろうと思ってました。
クロックを3000まで下げるとBIOSも起動しMemTest86も問題なく通りました。
他の方でも今まで動いていたメモリで動かないという人がいるようなので、相性問題が出る可能性は考えておいた方がいいかもしれません。

とはいえ、Ryzen3000シリーズ自体は高クロックのメモリをサポートしている為、高クロックメモリを考えている方はX570のマザーを使うか、情報がもう少し出回るまで待つのもありかと思います。

2019/07/09 追記
少し時間が取れたのでレイテンシを少しだけ緩めてみました。
15-15-15-35だと3200MHzでも問題なく起動しました。
Memtest86+も問題なく通ったので、レイテンシはそのままに更にクロックを引き上げてみました。
3400MHzも問題なし。
3600MHzも問題なし。
Ryzen3000シリーズで最適と言われている3733MHzもMemtest86+通りました。
これ以上は上げても恩恵は少ないかもと思い、ここでテストをやめて常用することにしました。

最初はマザーを買い直そうかと思っていましたが、3733MHz CL=15-15-15-35で動くのであれば当面X470でよさそうです。