がとらぼ

今回購入したシングルボードコンピュータはOrange Pi Zero PlusでSoCがH5でメモリが512MB。基板の大きさが4.5cm x 4.8cm。USBやLANコネクタの出っ張りも入れれば4.5cm x 5.2cm。2年前あたりにたくさん記事を書いたNanoPi NEO2と似たスペックだけど僅かに大きい。(NanoPi NEO2は基板が4cm x 4cm)
全然新製品でも何でもない。NanoPi NEO2と同世代の筈なので2年ほど前からある。最初はSoCがH3のモデルもあったようだが、現在はH5版のみが販売されている。
そして、Orange Pi Zero Plusには無線LANが付属する。この製品は日本の技適は取得していないので日本国内では無線LANを使ってはいけない点に注意。(この記事の最後の方に対策)
Orange Pi Zero Plus最大の利点は性能の割にとにかく安いこと。NanoPi NEO2が現在は値下げされてようやくUS$19.99だが、高い頃は$25とかもっとだっけ？それが、Orange Pi Zero PlusはUS$15ということでNanoPi NEO2の25%引きという安さ。
ただし、電波対策グッズを持っていなくてそれらも購入するとそんなに変わらないことになるかも。

姉妹モデルというか大きさだけ同じでほぼ他人モデルにOrangePi Zero Plus 2というのがあるが、こちらは有線LANが無くて代わりにHDMIと8GBのEMMCメモリとカメラ用のCSI端子が付いている。あと、Bluetoothにも対応。EMMCが付いている分なのかお値段は少し高め。基板直付けのEMMCってあまり嬉しくないんだけどなぁ。技適無いから日本国内ではネットワーク使えないという点に注意。

OrangePiの公式サイトから販売ページのリンクを開くとAliExpressに飛ばされる。だから、Orange Piは基本的にAliExpressで購入ということになるみたい。
注文から少し日数がかかって12日で到着。送料が528円なのでちょっと納得できないかも。
ただ、今回は珍しく箱が全く潰れていない。いつも箱モノはグッシャグシャなのに。

ダンボール箱の中にはさらに小さな白箱が入っている。白箱が中に入っているのはNanoPi NEOシリーズも同じだけど、Orange Piの箱の方がだいぶ安っぽい。

中身は静電気防止袋で密封されたOrange Pi Zero Plusの基板と折りたたまれた説明書1枚。

基板はこんなの。NanoPi NEO2とよく似ている。黒いケーブルで排気管みたいなのが繋がっているのがWi-Fiアンテナ。
で、NanoPi NEO/NEO2は熱を出すSoCが基板の裏側にあるので、熱伝導テープやパッドで適当な大きさのヒートシンクを貼り付けるだけで冷却できるのだが、Orange Piシリーズは何でかSoCが基板の表側(他の大きな部品が並んだ側)にあるのが困りモノ。上の画像の黒いチップで「H5」と書いてあるのがSoC。

ネットワークコネクタとUSBコネクタの側。並びがNanoPi NEO/NEO2とは逆。

基板の裏側。上の画像では白いシールが写っているが、とても軽く貼ってあるだけなので、勝手に剥がれてくる。凸凹の基板に貼り直すのもどうかなと思ったのでネットワークコネクタの上面に貼った。(後の画像ではその状態)

H5はPCのCPUやGPUほどはアッチッチになるわけではないが、それでも無冷却で使えるというものではない。そこでヒートシンク等を付けることになるのだが、前述のように基板の大きな部品のある側に冷却の必要があるSoCが付けられていると、その周りの部品が邪魔で冷却に困ってしまう。
そこで、購入したのが熱伝導パッドの代わりとなる熱伝導ブロック。というか、銅の塊。銅は熱伝導性能が高いのでアルミブロックよりお薦め。で、貴金属ではないので値段も安め。AliExpressでも探したが、程よい大きさのものが無かったので国内で調達。
購入したのはヨドバシの通販サイトで売られていた「光 CZ23 [銅サイコロ 20x20x20mm]」でお値段が購入時385円(送料無料)。ただし、購入時は在庫無しの「お取り寄せ」だったため注文から配達まで1週間かかった。それでも取り寄せで1週間なら速いと思うけど。

AliExpressではサイズが豊富。他も探すならCopper Blockというキーワードでどうぞ。AliExpressでは重量物は最近は送料無料はほぼ壊滅で数百円以上の送料を取られることが多い。この記事で挙げた2cm立方体のブロックならヨドバシの方が商品価格変わらずで送料無料なのでAliExpressよりはるかに安く早く入手できると思う。

熱伝導テープ(両面テープのようなもの)をSoC に貼ってから銅ブロックを上から押し付けるとこんな感じ。 銅ブロックの底面が20x20mmでSoC 14 x 14mmに貼るので当然はみ出る。隣には多少熱を出すネットワークチップとメモリチップがあるのでその上に銅ブロックがはみ出るのは構わない筈。ただし、ネットワークチップは僅かにSoCのチップより厚さがあるのであまりに薄手の熱伝導テープだとチップの段差で銅ブロックがSoCに密着しない。今回は運良く熱伝導テープの厚さのおかげでチップの段差が埋まる形になった。なお、熱伝導テープという両面テープは接着力がアホみたいに高いので、貼って上から圧力をかけたらもう普通の力では剥がれない、というかチップが基板から剥がれる可能性があるから剥がそうとしちゃダメ。そこだけ本当に注意。

銅ブロックは熱伝導は良いけど熱を逃がすには表面積が狭すぎるので放熱部が必要。普通はある程度の大きさのヒートシンクを付けることになる。銅ブロックとヒートシンクも熱伝導テープで貼る。仮止めならCPU用のようなグリスを使う。
写真のはH5の発熱に対してはヒートシンクが大きすぎるかも。

昔使ってた2Uサーバの趙薄型CPU冷却ファンについていたヒートシンク部分だけ。これが大きさとしては良さげだけど屋外でこの脆そうな冷却フィンはどうかしら。考え中。
合わせて先日AliExpressで購入した16GBのmicroSDカードと左の黒いのがダイソーの2.1AのUSBのACアダプタ。
この構成で使うつもり。

ところで、Orange Pi Zero Plusには無線LANが付いている。しかし、最初にも書いたけどこの製品は技適は通っていないので無線LANは使っちゃダメ。今回は有線LANを使うつもりだけど、たとえそのつもりであっても、電源を入れて使うともしかしたらお漏らしがあるかもしれない。個人でこっそりでもアウト。ましてブログで書くのに何も対策無しだとネットの技適警察の人から怒られてしまう。
そこで、最初から付いている外付けアンテナを外した。上の写真の1番下。(でも、これだけじゃダメ)
以前にRaspberry Pi Zeroに外付けアンテナを付けた際にも登場したIPX端子とSMA端子の変換ケーブルを用意。(意外とよく使うのでストックしている)それが写真の左上からUになっているケーブル
そして、中段の左側に写っている金色の栓みたいなのがSMA端子用のダミーロード(終端抵抗)。
ダミーロードは中に抵抗が入っていて電波を出す筈の高周波信号のエネルギーを熱に変換するもの。対応する出力や周波数がいろいろあるのでWi-Fiに合うものを付ける。インピーダンスも種類がある。今回はケーブルもダミーロードも一般的な50Ωで統一している。 Wi-Fi用なので写真のように小さな栓のようなものだが、出力の大きい送信機用だったりすると巨大な放熱器付きの金属の塊のようなもの(高価)だったりする。Wi-Fiなら出力が微小で熱くもならないので小型で安価、100円程度からある。
ちょっとしたものだけど、これを付けると電波のお漏らしもないので技適警察の人にも叱られない。

今回はまだOSの準備が出来ていないので動かすところまでやってない。NanoPi NEO/NEO2ではArmbian (Debian)を使ってたのでOrange Pi Zero PlusでもArmbianを使うことになるかしら？