La chaleur n'est pas le meilleur ami du hardware. Les températures extrêmes stressent le matériel, les composants et peuvent dégrader les performances. Des modèles régulent eux-mêmes le fonctionnement interne en cas de températures trop élevées. 

Prenons exemple de la Raspberry Pi. Durant nos tests et montages, nous avons pu constater les problèmes de fonctionnement lorsque le SoC atteint de hautes températures, même brièvement. Normalement, le SoC peut fonctionner en -40° et +85°. Quand les composants dépassent les 70°, il faut impérativement utiliser un refroidissement passif ou actif, ou les deux. Que se passe-t-il en cas de températures extrêmes (75-80°) :

- dégradation des performances, latences, chauffe du PCB et des composants

- shutdown pur et simple de la Pi : la carte se met en sécurité pour éviter le pire. 

- dans des cas extrêmes : des composants peuvent céder

- attention aussi à la surchauffe de l'alimentation. Certains blocs ne supportent pas les fortes températures

Au-delà d'une certaine température, le firmware réduit de lui-même la vitesse du SoC et éviter une instabilité de la carte. 

Quand la Pi a trop chaud :

- baisse de la vitesse d'horloge du CPU

- instabilité de la carte et du système

- toutes les tâches subissent une latence et des ralentissements

- latence en augmentation

- blocage pur et simple du système tout entier

- des composants peuvent subir des dégâts physiques

L'autre risque est une surconsommation énergétique pour maintenir le fonctionnement de la carte. 

Des solutions

Pour réguler la température et assurer un refroidissement, il existe des solutions passives et actives. Attention : toutes les solutions ne jouent pas le même rôle dans le refroidissement. 

1 / dissipateur thermique : c'est la base minimale. Il s'agit d'un bloc de dissipation que l'on installe a minimum sur le SoC. 

2 / ventilation active mécanique : le ventilateur

Il ne faut pas oublier d'appliquer de la pâte thermique (ou un pad thermique) entre le SoC et le dissipateur pour assurer un transfert de chaleur optimal, car l'air emprisonné entre les deux surfaces agirait comme un isolant.

Le dissipateur thermique "capture" la chaleur du composant sur lequel il est posé. Il récupère donc la chaleur et permet au composant d'être un peu plus frais. Mais attention, le dissipateur peut devenir lui-même très chaud si aucune ventilation n'est installée. En effet, il faut évacuer la chaleur dégagée et ne pas la laisser in situ. Il faut coupler le dissipateur à une ventilation active en installant un ou plus ventilateurs près de la carte ou dans le boîtier utilisé. 

Le ventilateur brasse l'air et crée un flux d'air. Le plus efficace est d'installer des ventilateurs pour aspirer l'air extérieur et pour expulser l'air chaud. Même si l'air ambiant est chaud, le flux d'air permet tout de même d'évacuer l'excès de chaleur de la carte même si au-delà de 40°, l'air sera chaud. 

Idéalement, il ne faut pas dépasser 60-65° en fonctionnement régulier. A pleine charge, ce niveau est dépassé mais il faut éviter une haute charge constante et éviter d'atteindre 80°.

Pensez à l'entretien :

- si la pâte thermique sèche, il faut la changer

- vérifier le bon état des ventilateurs

- penser à nettoyer chaque ventilateur. Ils acculument la poussière qui peut nuire au fonctionnement fonctionnement. 

Image : SunFounder

Un guide pratique de Sun Founder : https://www.sunfounder.com/blogs/news/raspberry-pi-temperature-guide-how-to-check-throttling-limits-cooling-tips