はじめに

Raspberry Piシリーズは、小型でありながら多くの用途に対応できる優れたシングルボードコンピュータとして人気があります。
最新モデルのRaspberry Pi 5は、従来モデルに比べて性能が大幅に向上していますが、その一方で消費電力や発熱量も気になるポイントです。

今回の投稿では、Raspberry Pi 5と過去のRaspberry PiのCPU温度を比較し、それぞれの通常時および負荷時の違いを報告します。

実験環境

使用したデバイス

Raspberry Pi 5
- OS: Raspberry Pi OS（64-bit）
Raspberry Pi 5（公式のアクティブクーラー取付）
- OS: Raspberry Pi OS（64-bit）
Raspberry Pi 3 Model B
- OS: Raspberry Pi OS（64-bit）
Raspberry Pi 1 Model B+
- OS: Raspberry Pi OS（32-bit）
Raspberry Pi Zero W
- OS: Raspberry Pi OS（32-bit）

実験条件

物理的な状況
- 素のOSインストール直後の状態で測定
- ケース無しの裸
- アクティブクーラー使用を明示しているもの以外はクーラー等のオプション無し
- 実験した部屋の気温：約20°C
通常時: OS起動後、アイドル状態で5分間放置
負荷時: stress コマンドでCPUを100%使用し、3分間実行
　ラズパイ5&4は4コアなので、stress -c 4 で負荷をかける
　ラズパイ1&Zeroはシングルコアなので、stress -c 1 で負荷をかける
測定ツール : vcgencmd measure_temp
　測定開始 1分後、2分後、3分後の温度を計測

結果

以下の表に、通常時と負荷時のCPU温度をまとめました。

デバイス	通常時	1分後	2分後	3分後
Raspberry Pi 5	40.0°C	82.3°C	84.5°C	86.2°C
Raspberry Pi 5(クーラー)	40.0°C	55.4°C	58.2°C	59.8°C
Raspberry Pi 3	39.7°C	65.6°C	72.5°C	76.3°C
Raspberry Pi 1	34.2°C	34.7°C	35.8°C	35.8°C
Raspberry Pi Zero W	38.5°C	42.8°C	42.8°C	43.3°C

考察

通常時の温度

Raspberry Pi 5&3は性能向上に伴い、通常時の温度も気持ち若干高めとなっています。

負荷時の温度

負荷をかけた場合、Raspberry Pi 5(クーラー無し)は急激に温度が上昇しました。
ラズパイは85°Cが動作限界温度とされているようで、温度もその付近で上がらなくなりました。
vcgencmd get_throttledコマンドで見ると、80°C到達時点でリミット到達した旨が確認できているので、強制的に処理能力を落とされているのかと思います。
Raspberry Pi5(クーラー有り)は負荷をかけるのと同時にファンが回り始め、3分経過しても60°C以下をどうにかキープしました。

まとめ

複数コアのラズパイは負荷が高くなるとCPU温度が一気に上がります。
最も高機能なラズパイ5はアクティブクーラーが存在するので、これを付けると良いかと思います。
また、処理内容とその想定負荷、設置場所の気温に応じて、機器選定やケース選定、冷却対策が必要です。