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标题: R2S散热效果对比 [打印本页]

作者: Mcuzone_Robin 时间: 2020-4-12 08:37
标题: R2S散热效果对比
关键词：友善电子 FriendlyElec R2S 软路由 RK3328 散热风扇散热片主动散热被动散热
概述：友善电子的R2S是一款基于RK3328四核A53的软路由，由于RK3328制程一般，四核心加主频最高1.5GHz，再加上R2S外壳比较密闭，所以在负载较重的情况下散热压力比较大，下面我们来对比一下各种散热方式的效果对比。先上个结果：

作者: Mcuzone_Robin 时间: 2020-4-12 08:55
先对表格内容做个简单解读。
横向是散热方式：
1，裸板，即仅线路板，无散热片；
2，原装整机，即友善电子原装带黄色外壳的整机，内部有一个散热片，无风扇，外壳顶部未开孔；
3，散热片+7mm风扇，此散热方式为在原装整机的基础上将原有的仅散热片优化为散热片+7mm高度25x25mm的风扇，同时在外壳顶部开7mm的圆形通风孔。关于这个通风孔我们后续还会展开；
4，大金属壳，指采用较大尺寸较重分量的铝合金外壳，质感不错，但是插线和插卡不是很方便，而且成本也较高，但是因为体积大风量重热容量大且热交换面积变大，所以整体散热效果最好。

竖向是工作模式，所有模式的网络结构都一致，都是R2S的WAN接上级路由器，LAN口接PC。WAN口用了100Mbps，LAN口用的是1000Mbps。烧写的是20200312版本的固件。
1，待机，指PC通过R2S已经介入Internet，但是不进行大速率下载操作，仅执行ping包命令来维持基础的网络活跃；
2，CPU空闲加百兆，指在待机的基础上从我司服务器进行持续下载操作，下载速度在40-70Mbps之间；
3，单核满载加百兆，指在上一级模式下通过dd if=/dev/zero of=/dev/null &命令让单核空转；
4，四核满载加百兆，在上一级模式下让四核全满载。

结论：
1，待机模式下裸板的温升比采用原装整机要低，说明空气流通很重要；
2，原厂固件的风扇控制算法是温度低于50度风扇停转(系统启动过程中会保持风扇启动，约10秒左右)，超过51度就启动，温度低于50马上就停转，所以在轻载时一旦到51度这个点会频繁的启动几秒就停，停了之后没过多久马上又启动。会对风扇电机造成一定程度的影响，也会让用户误以为散热系统故障。该控制算法有待优化；
3，原装整机由于没有合适的散热孔，所以内置散热片基本无效，只能延缓一下温升速度而已，即便加装风扇也需要在顶部开相应的散热孔，不然效果很有限。加装风扇并配合合理的散热孔可以有效降低温度10度以上；
4，待机模式是指WAN口和LAN都都正确联网但仅进行ping包命令，CPU和网络都基本没啥负载；CPU空闲加百兆模式是在待机模式基础上以100Mbps的带宽从服务器上连续下载(实际负载在40-70Mbps之间)，此模式和实际常规应用比较接近；单核满载加百兆模式是通过dd命令让单核CPU满载空转同时以100Mbps的带宽连续下载，此模式已经是实际应用中的重载模式了；四核满载加百兆模式是纯烤机模式，仅用于探寻温升极限，实际应用几乎不可能有如此强度的CPU负载；
5，以上测试在3月底4月初完成，环境温度在15-20度之间。随着环境温度的上升系统温度也会进一步升高。由于当前环境温度不高，而且大金属壳的热容量比较大，所以大金属壳的散热效果遥遥领先，但是当环境温度升高，大金属壳和空气热交换效率就会降低，领先优势会减少。而加装风扇的方式由于控制算法的问题导致其稳定温度基本都会在50度左右，但是后续温度爬升相对会比较缓慢；
6，关于外壳顶部开孔的造型设计，我们尝试过单孔和多孔，发现单6-7mm的孔和多孔(在单6-7mm的孔基础上再加6个3mm孔)在待机和四核满载两种模式下(其它两种模式未测)的差距非常小，单孔的设计温升对比多孔仅增加1度左右。由于外壳顶部塑料很厚，开孔的细节不太好控制，最终我们选择了打单孔的方式。

作者: Mcuzone_Robin 时间: 2020-4-22 16:24
主楼里面提到的大金属壳为黑色大尺寸带散热器的铝壳，由于体积巨大，散热效果很不错，但是同样的由于体积巨大导致成本居高不下。综合考虑新出一款尺寸相对较小的铝壳，散热效果也极佳，在四核满载加千兆内网测试的情况下温度为65度左右，具体温升曲线见跟帖。

作者: Mcuzone_Robin 时间: 2020-4-22 17:24
稳定温度65度左右

作者: Mcuzone_Robin 时间: 2020-7-10 16:54
新增一款我司定制的铝合金外壳版本：

作者: Mcuzone_Robin 时间: 2020-7-10 16:58
新款铝合金外壳在空调房(26℃)内的四核满载温度曲线：

温度基本在65度左右，无惧酷暑！对应的友善电子原装塑料外壳半小时就会到达85度

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