E’ accaduto l’inevitabile
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A inizio anno vi ho raccontato le mie impressioni sul piccolo computer Pi 400 (qui trovate il post) e alcuni giorni dopo un lettore ha lasciato un interessante commento chiedendo se era possibile espandere la ram. Ricorderete che le scelte industriali di Raspberry erano volte al contenimento dei costi e, probabilmente, anche il taglio unico da 4GB di ram rispondeva a logiche di prezzo. Risposi alla domanda dicendo che tecnicamente il processore Broadcom BCM2711 può indirizzare ben più dei 4GB di cui è dotato il dispositivo ma che, in quel momento, non erano previsti modelli di Pi 400 con più di 4GB. Inoltre, se avete aperto il vostro Pi 400, vi sarete resi conto che la RAM è in package BGA e che quindi non può essere sostituita da un utente medio (serve attrezzatura, esperienza e manualità).
Raspberry, a distanza di circa un anno dal lancio del Pi 400, non ha ancora rilasciato una versione con ram maggiorata ma, notizia di pochi giorni fa (era il 7 novembre), un utente Reddit ha pubblicato un interessante resoconto di come ha “smanettato” il proprio Pi 400 creando un frankenstein con 8GB!
Si puo fare!
Il “Dottor” Pi800 (questo il nickname dell’utente Reddit) si è reso conto che sul Raspberry Pi 4 model B da 8GB erano stati aggiunti dei componenti che sono presenti anche sulla motherboard del Pi 400 e ciò gli ha fatto sospettare che quest’ultimo potesse essere già pronto ad alloggiare la ram da 8 GB.
Altro particolare notato da Pi800 è stata l’area del PCB “dietro” al chip di RAM che è praticamente identica in entrambe le schede:
A questo punto lo immagino come Gene Wilder nei panni del dottor Frederick Frankenstein in Frankenstein Junior (film di Mel Brooks del 1974) gridare “Si puo fare!!!”. Ha deciso quindi di utilizzare la sua Pi 4B come donatrice del chip ram da 8 GB da trapiantare nella Pi400.
Nelle immagini che seguono Pi800 ha documentato le operazioni di trasferimento del chip di ram dalla Pi4 alla Pi400:
Pi800 ha utilizzato una stazione ad aria calda per rimuovere il chip di ram. Molto sinteticamente afferma che è stata necessaria parecchia aria calda per completare l’operazione; ne consegue che il rischio di danneggiare qualcosa è decisamente concreto; nella foto si può notare il nastro kapton che Pi800 ha utilizzato per proteggere i componenti che non dovevano essere rimossi. Con una procedura del tutto simile ha rimosso il chip di ram da 4 GB dalla Pi 400:
Pi800, non disponendo di uno stencil, ha ribollato a mano il BGA, operazione molto delicata e che richiede una pazienza incredibile per posizionare 200 sfere da 0,3mm:
e quindi ha rimontato il componente sul Pi 400:
Terminate le operazioni di trasferimento del componente ha acceso la scheda per verificarne il funzionamento. Per i test ha utilizzato il Raspberry Pi OS 64 Bit beta: questa build consente di leggere tutta la ram.
Materiale utilizzato
- 898D+ hot air rework station
- Interflux IF 8300
- BGA balls (0.3mm dia, leaded)
- Stannol Solder-Ex desoldering wick (2.5mm)
- Kapton tape (10mm)
- Pinzette Ceramiche
- Alcool isopropilico
- 64-bit Raspberry Pi OS
Suggerimenti
Se voleste avventurarvi nell’esperimento condotto da Pi800 sappiate che è necessaria una discreta esperienza e manualità. Se non siete dei tecnici adeguatamente formati prendete in seria considerazione il rischio di danneggiare il dispositivo.
Vi riporto comunque di seguito alcuni suggerimenti lasciati da Pi800 nel suo post; li riporto volutamente in inglese come li ha scritti:
To reball the chip, I covered it in a very thin layer of flux, so the balls wouldn’t roll (the layer can’t be too thick, or the balls will float if you heat the flux). I rubbed a tiny bit of flux on a ceramic tip, and used it to pick up one ball after another
The chip should be thoroughly cleaned with isopropyl alcohol after reballing. When I did so the first time, two balls fell off. They weren’t actually soldered to the chip, but just stuck in flux. I probably didn’t clean the chip’s pads well enough before soldering
The casings of the Samsung and Micron RAM chips have slightly different sizes, so the position of the old chip couldn’t be used as a reference
Edit: also, when soldering in the new chip, the board needs to be flat, so that the flux stays under the chip. Supporting the board with four small ceramic blocks worked
Conclusioni
Il nostro dottor Frankenstein, alias Pi800, dice di non aver riscontrato evidenti miglioramenti di performance; in tutta onestà Pi800 afferma anche di non aver eseguito alcun test di benchmark e si aspetta di poter osservare i benefici solo quando la necessità di ram superi effettivamente i 4GB.
Il suo esperimento, seppur destinato a poter essere riprodotto da pochi a livello hobbistico, ci dimostra che il Pi400 è una macchina bella e pronta per una produzione con un upgrade di memoria a 8 GB senza ulteriori costi di ingegnerizzazione per Raspberry Foundation. Chissà cosa vedremo in futuro…
Disclaimer/Bibliografia
Tutte le immagini raffigurano il lavoro di Pi800 e da lui documentate su Reddit. Potete leggere il suo post al seguente link:
I built a Raspberry Pi 400 with 8GB of RAM. : raspberry_pi (reddit.com)