Провел испытания SK-iMX6ULL-MOD на предмет определения температурного диапазона работоспособности модуля.
Испытывал на SK-iMX6ULL-MB.
Если лаконично, рабочий температурный диапазон окружающей среды:
-65 ... +70С
"Холодный" старт - успешно.
"Горячий" старт - успешно.
Выполнение тестов во всем температурном диапазоне - успешно.

Теперь подробнее, испытывал в камере HDS80G, решил тестирование не ограничить гарантированным диапазоном -40 ...
Выставил -80С, но до -80С камера охладить не смогла - "замерла" на -75С.
Дополнительный термодатчик рядом с модулем (в воздухе) в пределе показывал -65С.
Загрузку процессора осуществлял праллельно работающими memtester и графическим примером Qt affine.
Под нагрузкой показание датчика температуры в процессоре -45С.
После охлаждения модуля для "холодного" старта, выявился неприятный момент - при температуре ниже -57, процессор не включает питание, штатно он управляет включением-выключением DC/DC стабилизаторов, но на модуле предусмотрен вариант принудительного включения стабилизаторов при наличии питающего напряжения.
Перевел режим включения питания модуля в "принудительный", проблема с не включением исчезла.
-65С при включении (это показания температурного датчика самого процессора) - никаких проблем со стартом и прохождением тестов.
Занятно, но мне так и не удалось найти нижний температурный предел, т.к. ниже -65С (а по показаниям индикатора камеры -75С) получить не удалось.

Сам процессор имеет рабочий температурный диапазон -40 ... +105С, в ядре linux драйвер следит за температурой кристалла и с ростом температуры сначала понижает частоту, а при определенном пределе (по умолчанию установлено 100С) отключает систему.
Загрузил процессор тестом, поднял температуру в камере до 50С и с интервалом в 30 минут поднимал температуру на 5С до того момента, пока датчик температуры процессора не будет близок к 100С - этим порогом оказалось +70С.
Для увеличения этого верхнего порога поребуется дополнительный теплоотвод, 30С разница в тепературе окружающей среды и кристалла величина достаточно значительная и думаю, что уменьшить ее на 10-20С не будет сложной задачей.

Павел, расскажите пожалуйста подробней про режим нагрева .
Особенно, при какой температуре в камере и температуре кристалла под нагрузкой драйвер начинает снижать частоту процессора от номинальных ~800МГц? Сразу в 64 раза?

Штатно, в драйвере выставлено две точки:
1) +95С, после чего он понижает частоту (по моему до 400МГц, это настраивается)
2) +100C, при достижении, отключает систему
Эти точки могут быть изменены в системе простой записью в файл:
echo 90000 > /sys/class/thermal/thermal_zone0/trip_point_0_temp

UPD записать новые значения точек переходов можно, но ядро использует те, что прописаны в DTS