Raspberry Pi 4のケースをArgon ONE M.2にしてみました

Raspberry Pi/電子工作

こんにちは、あろっちです。

Raspberry Pi 4のケースで以前から気になっていたArgon ONE M.2。

Raspberry Pi 4を購入してから約1年。今回、思いきってこのケースに変えてみました。

ちなみに、これまでは、こんな感じでLABISTSのケースを使用していました。

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Argon ONE M.2の特徴

  • M.2 SATA SSDをサポート
    Key BまたはKey B&Mを備えたM.2 SATA SSDをサポート。
    UASP接続によりデータ転送を最大化します。
    ※M.2 NVMe SSDはサポート外なので注意(以下マニュアルより抜粋)

以下は、Argon ONE M.2とArgon ONE V2共通の特徴です。

  • 電源ボタン、赤外線受信機(IR)サポート
    カスタマイズ可能な電源ボタン、赤外線受信機(IR)サポート。

    今回、手持ちで21ボタンリモコンがあったので試しに設定を試みたところ、普通に設定できて、動作の確認もとれたので、こちらを使用していくことにしました。
  • 標準サイズHDMIコネクタ
    Raspberry Pi 4で標準サイズのHDMIコネクタx2を利用できるようになります。

  • アクティブ冷却とパッシブ冷却
    Argon ONEソフトウェアを介してソフトウェアで制御可能な30mmファンを搭載。
    アルミニウム合金のトップケースは、Raspberry Pi 4 CPUの巨大なヒートシンクとして機能します。

入手したもの

今回、Argon ONE V2とArgon ONE M.2拡張ボードを別々に揃えました。

Argon ONE V2ケース

Argon ONE V2は、基本的にRaspberry Pi 4をSDカードで使う標準的なケースですが、これにArgon ONE M.2拡張ボードを取り付けるとArgon ONE M.2と同様の構成になります。

Argon ONE M.2(M.2拡張ボードのみ)

こちらを用いることでストレージをSSD化できるという形になっています。

Argon ONE M.2ケース

M.2 SATA SSDは、シリコンパワーのこちらを購入。容量は128GBにしました。

組み立て

組み立て作業は、付属のマニュアルに従いながら実施しました。

既存のケースからRaspberry Pi 4を取り出すところから。

Argon ONE V2の冷却機構に接するチップ2箇所のヒートシンクをペンチで取り外し。

Argon ONE V2のヒートシンクに当たる箇所(ファン右)に、付属のシリコンサーマルパッドを貼り付け。

付属のHDMIボードをRaspberry Pi 4に取り付け、ケースにビスで固定。

M.2 SATA SSDをArgon ONE M.2拡張ボードに取り付け、(初回)起動用にSDカードをRaspberry Pi 4にセット。
SDカードには、元々のRaspberry Pi OSの環境が入っています。

左: Argon ONE M.2拡張ボード 右: Argon ONE V2

これらを組み合わせると、完成。

M.2 SATA SSDとRaspberry Pi 4は、USB3.0ブリッジで接続するようになっています。
ケース上部の蓋を外すとGPIOが確認できます。

今回、電源にダイソーで購入した5V 3.0AのType-Cアダプタ(PD非対応)を使用します。

電源用のType-Cケーブル(5V 3.0A対応)もダイソーで購入しました。

セットアップ

Argon ONEケース初回電源投入時は、SDカードから起動します。

まずは、この環境にRaspberry Pi Imagerをインストール。

sudo apt install rpi-imager

続いて、Raspberry Pi ImagerからRaspberry Pi OSをM.2 SATA SSDにインストール。

今回、Raspberry Pi OSは、bullseye(Debianバージョン11) 32bitを選択

Raspberry Pi 4のブートオーダーをUSBブートに設定し、再起動。
無事、M.2 SATA SSDから起動できました。

ブートオーダーの設定方法は、以下の記事をご覧ください。

起動後、日本語環境など一通り設定を実施しました。

以下は、日本語設定まとめ記事です。

この後、マニュアルに従ってArgon ONEケース用スクリプトのインストール。

curl https://download.argon40.com/argon1.sh | bash

とりあえず、21ボタンリモコンで電源ON/OFFできるように赤外線受信機の設定を実施してみました。

  • リモコン設定コマンド
argonone-ir

他にも以下のコマンドがあります。

  • ファン制御設定コマンド
argonone-config
  • スクリプトアンインストール
argonone-uninstall
Argon ONEケースの標準HDMIによるデュアルモニター

測ってみました

消費電力

待機時

ちなみに、21ボタンリモコンのCHボタンを電源ON/OFF用ボタンに割り当てています。

Raspberry Pi OS起動時

ストレステスト実行時

CPUが55℃に到達すると内臓ファンが作動(ファンパワー10%)するのを確認しました。
今回のストレステストでは、それ以上CPU温度が高くなることはありませんでした。

テスターは、以下のUD24 USBテスターを使っています。

ストレステスト含むArgon ONE M.2の情報は、以下のページを参考にさせていただきました。

参考URL

Argon ONE Guide – Wagner’s TechTalk
This guide provides assistance with the Argon One v1 and v2 with M.2 cases for the Raspberry Pi 4.

ディスク速度

Raspberry Pi OS(bullseye 32bit)

Raspberry Pi Diagnosticsで計測しました。

ログ

計測方法目標値
書き込み(シーケンシャル)302009KB/s10000
書き込み(ランダム)12217 IOPS500
読み込み(ランダム)13756 IOPS1500

SSDということで、数値はしっかりでているようにみてとれますね。

Raspberry Pi 400(CPU 1.8GHz メモリ 4GB)とRaspberry Pi 4(CPU 1.8GHzモデル) 8GBでUnixBenchしてみました

本記事執筆後、Raspberry Pi 4(CPU 1.8GHzモデル) 8GBを入手しました。
そこで、Raspberry Pi 400(CPU 1.8GHz メモリ 4GB)とUnixBenchでベンチマーク比較をしてみました。

今回使用したドライブはこちらのSSDです。
Raspberry Pi OS(bullseye 64bit)の環境が入っています。

UnixBenchの結果です。

Raspberry Pi OS(bullseye 64bit)

細かなところは誤差の範囲かなという感じで、ほぼ差がないことが読み取れました。

この結果から、メモリ容量に関しては速度に直結しないようなので、大量のメモリを消費するアプリを頻繁に使用することがない場合は、

Raspberry Pi 4(CPU 1.8GHzモデル) 4GB

あるいは、

Raspberry Pi 400

を選べばよいかなと個人的に感じました。

まとめ

実際に使ってみると、価格なりに高級感があり、しっかりとした作りになっているという印象ですね。
個人的に一度Raspberry Pi 4のmicroHDMIコネクタが損傷した経験があるので、標準HDMIコネクタでRaspberry Pi 4が使えるのは嬉しいポイントですね。

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この記事を書いた人
あろっち

元ITエンジニア
エンジニア時代は大手企業などでSE・プログラマを経験してきました。

当ブログでは、経験や日々の暮らしの中で、興味があること、役に立ちそうなこと、気になったことを発信していきます。

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