Raspberry pi CPU用の冷却装置を作る。 ～構想編～

お久しぶりです、ブログの更新を待ってくれている奇特な方、停滞しててごめんちゃい。

そして初めての方も、そうでない方もこんにちは！おはようございます。
今日も電気っぽいことを書いていきますよ～オッケ～（某レイザーラモンHG風）

つい先日、フラックスを買いに電子部品店に立ち寄ると、残念なことに定休日になっていました。

そのままでは手持無沙汰で何か物足りないので、似たスタンスでラジコン専門店なんかの門をくぐってみました！

店内は色々なラジコンや、周辺パーツ諸々が置かれてて、空中撮影で話題の「電気で動くラジコンヘリコプター」も置いてました。


昔筆者は幼少時、ラジコンヘリで遊んでいるオッサンを見て燃料が気になり、その夜母に尋ねたところ「ラジコンのヘリコプターも中にガソリン入れるんやろ。」とつっけんどんに返されました。ホントかなと思ったけど、あえて詳しく触れずに時間だけ過ぎて忘却のかなたの一歩手前まで逝ってたんですな。

SHIKOH社製のDCブラシレスファンで、290円なり。
調べてみると、あの千石電商でもかなりのお値段がいたします。
筆者の居住区域からすると破格の値段です。

さて、さっそく今まさに某国の客船の如く、深層記憶の海に沈没せんと言わんばかりの「ホントかな情報」があったことを覚えていて、どうにかサルベージすることができたので、（そんなもんサルベージしなくていいから（良心））ので、なんだか気になって店長に訊いてみたところ…

ない、ない。アレって主に空撮に使うんやけど、仮にエンジン式だったとしてもカメラなんて付けたら振動で綺麗に撮れんし、煤や煙も出るから無理っす。（大雑把に要約）

ああ、筆者の勘違いだったようです、いつものことです。
さて、やっぱりここも、いつもの通り話が脱線しました、閑話休題。

ここから話を本題に戻します。


さて、そのラジコン屋、意外なものを売っていました。

何を隠そう（何も隠してない）チップ冷却用小型ファンです。





え、小型かどうかわからないって？FETと比べるとこのくらい。

ん？FETがフツーの2.54mmピッチかどうかわからないから本当の大きさがわからない？全く、わがままだなぁ。（何




次に、どのくらい小さいか、最近買った書籍でピッタリ原寸大のRaspberry piをデザインしてある本がありましたので、そのカバーと先日買ったファンモーターを筆者の手に乗せ、大きさを論じ、これからやろうとしていることとかを記事にしていこうと思います。

もやしっ子筆者。
ちなみにこの書籍のタイトルは、「これ1冊でできる！ラズベリーパイ超入門」です。本体2380円也。
個人的にはRaspberry pi 買ったばっかりで、なおかつLinuxも知らなくて…という完全な素人様には一応お勧めしておきます。一応というのは、第1章から3章の内容に関してはGoogle先生に訊けば大抵解決しますし、先人有志が作成してくれた日本語資料ページが山ほどあるからです。

第4章のLinuxマシンとして利用する、の項目においても利用価値はあまりありません。スパイ小道具になる…いや、ならないな。

• 高速で安価な
• プラグコンピューターを買って運用する

というのであれば他にも選択肢がありますし(^^;)　BeagleBoardとかGuruPlugとかPogoPlugとかね。

おっと、脱線した。
本自体は14/04/30が初版なので猛烈に誤植が多いです。（下記参照）このような誤植が散見されます。

…まあゲーメストの「インド人を右に！」のような意味不明誤植こそありませんが、引用するとこんな感じです。

絶対パスと相対パス
（略）
/home/pi/Deaktop
となるわけです。

とか。おいおい、Deaktopってなんだよ。Deaktopって。


再び閑話休題。

この写真と（左上がSoC（CPU+GPU+RAMとインタフェースを統合した石です））

再びになりますが

こちらの写真で、もう勘のいい方ならもうお気づきですね。これでRaspberry pi のCPUを冷却するのです。これが本記事のやろうとしていることです。実にフィジカルコンピューティングしています。

とりあえず今日はフローチャート書いて終わり…。

散々語った割りには、まとめとしての本質的な部分は最後の5文だけだったりします。(^^;)

余談：

Raspberry piは英国のRaspberry pi財団が企画し、ターゲットコストを25～35$と安価に設定することで、今まで当たり前のようにPC（パーソナルなコンピュータ。普段みんなが思い浮かべる箱型やら弁当箱型やらノート型のアレ。）がある子供たち（彼らは物心ついた時から所謂「PC」があり、国によって違うでしょうがコンピュータの授業があるので「応用ソフト」（最近じゃアプリとも言いますね、スマホのアプリだって立派なプログラムです）の扱いには長けています、しかしながら、本質について理解している方はあまりいないのではないでしょうか。まあ筆者が情報技術者になったのも本質を理解するため、という面もあるのですが(^^;)）にコンピュータサイエンスを学んでもらおうと企画、設計し、Broadcomの協力の下、世に生み出されました。

なお、開発段階のごく初期(Beta, Alpha以前)のRaspberry piボード(2006, concept edition)のCPUは32bitのARM(ARM11 Family, ARMv6l ISA（命令セット）)ではなく、Atmel AVRだったそうです。(AVRマイコン,8bit-RISC based.)

#AVRはArduinoでやると楽しいですよ。

しかし、ふたを開けてみると意外や意外。

• その価格（日本で通販で買うなら5000円でお釣りが来る価格でした現在は円安でそれほどでもないですが。納期優先で国内のパーツショップから買うと問屋を一つ経由するので少し高くなりますがそれでも6000円程度ですか）と消費電力（（いずれの場合も本体のみ駆動させる場合の最小値）Model Aで500mA、Model Bで700mA。つまりModel Aは2.5W、Model Bは3.5W）、2つのUSB2.0ポート（Model Aは1つ）、10/100M Auto-MDIXなEthernet（データシート）（Model Aは無し）ポート、汎用入出力ポート（無理やりに訳してみましたが公式ではGPIOと言い、低レベルの（TTLレベルとか）電子信号の入出力が可能です。）、内蔵GPUであるVideoCore IVの能力からくる実用性をいい年したPCギーク（私たち）が見過ごすはずがなく、初回分はあっという間に売り切れました。まさに子供のおもちゃと大人のガジェットを両立しています。ユーザー層は今も拡大中。
• 続けざまに、TypeB（イーサネット端子付きモデル、筆者の所有しているやつ）のメモリが256→512MBへと、倍増されました。512MBですよ、奥さん。（尤もVRAMとのUMA（メインメモリとビデオメモリを共有）なので実際に使える値は少し減ります。Xなしで使うならVRAM16MB設定でシステムRAMが496MB、メディアセンターやメガデモなんかを動かすときは128MB位VRAMに割り当てなきゃなのでシステムRAMが384MBですか。）
• 先述のとおり、ARMコアはそれほどたいしたことはない（少し設計が古い。Cortex-A系（PS  Vitaとか12-13年のスマホCPU）の3世代前、わかりやすい例でいうとニンテンドー3DSのメインCPUと同じ系列。）のですが、内蔵GPUのVideoCore IVが高性能なので、メディアセンター（XBMC）やメガデモ（組み込みGPUのくせに（失礼）シェーダーなんかも内蔵してたりします。）として使いたいユーザーの心もガッチリ掴みました。

メモリ搭載容量だけ論じるとWindows9ｘ時代のマザーボードに装着するDIMM何枚分に匹敵しますかねぇ…これがいまや親指の爪ほどのパッケージに封入されているというのですから。

昔話ですが、幼少期、小学校のパソコン部でHDDがウン百MBだったFMV-TOWNS PCをいじらせてもらった筆者としては、驚きの一言に尽きます。

これらの相乗効果により、もはや子供のおもちゃLinuxボードでもありますが、大人のLinuxガジェットとしての一面も兼ね備えている売れっ娘商品と相成りました。

編集後記：

LANのPHY内蔵コントローラ「LAN9512」を開発したSMSC社は現在、PICで有名なMicrochipの子会社になりました。

レビュー蓄積型SNS「zigsow」にも拙著のレビューを書いていますので、宜しければそちらもぜひどうぞ！

参考サイト：

SMSC LAN9512 Datasheet (pdf直リン失礼します)
Raspberry pi財団公式サイト
Microchip Technology Inc.（日本サイト、本家米国サイト）
elinux.org :: RPi-Hardware history
株式会社ジェイエスピー
PogoPlug