Wszystko, co musisz wiedzieć o podkręcaniu Raspberry Pi 5

Kluczowe wnioski

Raspberry Pi 5 ma możliwość zwiększenia częstotliwości taktowania poprzez podkręcanie w celu zwiększenia ogólnej wydajności, co jest szczególnie korzystne w przypadku wymagających obliczeniowo operacji, takich jak algorytmy uczenia maszynowego.

Aby skutecznie podkręcić Raspberry Pi 5, kluczowe jest utrzymanie jego temperatury roboczej na poziomie 80 stopni Celsjusza lub poniżej. Na szczęście producent zapewnia oficjalnie zalecaną obudowę dla urządzenia, która zawiera wbudowany wentylator chłodzący, a także opcjonalne akcesorium Active Cooler, które zawiera zarówno radiator, jak i wentylator, aby ułatwić efektywne zarządzanie temperaturą.

Modyfikacja ustawień konfiguracyjnych w pliku config.txt i dostosowanie częstotliwości taktowania jednostki centralnej to kroki niezbędne do przeprowadzenia overclockingu na Raspberry Pi 5. Niemniej jednak należy zachować ostrożność, ponieważ nadmierne podkręcanie może zmniejszyć żywotność urządzenia i unieważnić wszelkie obowiązujące gwarancje.

Ulepszone możliwości przetwarzania Raspberry Pi 5 w porównaniu do jego poprzednika zostały zademonstrowane w różnych testach porównawczych, z prędkościami zgłaszanymi jako podwójne lub potrójne osiągane przez Pi 4. Istnieje jednak potencjał do dalszego ulepszenia poprzez proces podkręcania, który polega na zwiększeniu częstotliwości taktowania systemu-on-chip poza jego standardowe ustawienia. Technika ta może uwolnić dodatkowe przyrosty prędkości i zoptymalizować ogólną wydajność, zapewniając użytkownikom możliwość wykorzystania większej mocy swoich urządzeń.

Dlaczego warto podkręcać Raspberry Pi 5?

Najnowsza odsłona serii Raspberry Pi może pochwalić się znacznym wzrostem mocy obliczeniowej dzięki domyślnej częstotliwości taktowania wynoszącej 2,4 GHz, przewyższającej poprzedni model 1,8 GHz i skutkującej szybszym wykonywaniem różnych operacji. Dodatkowo, zintegrowany procesor graficzny (GPU), znany jako VideoCore VII, działa z imponującą częstotliwością 800 MHz, co przewyższa poprzednią wersję VideoCore VI, która działała z częstotliwością 500 MHz.

Wyprzedzenie Raspberry Pi 4 jest porównywalne pod względem zwiększenia szybkości przetwarzania poprzez podkręcenie jego poczwórnych rdzeni CPU i procesora graficznego (GPU). W rezultacie oferuje on zwiększoną funkcjonalność podczas wykonywania zadań obliczeniowych, takich jak wykorzystanie urządzenia jako serwera multimediów Plex lub zarządzanie znaczącym projektem sztucznej inteligencji obejmującym przetwarzanie języka naturalnego i interaktywnego chatbota.

Podkręcanie Raspberry Pi może mieć negatywne konsekwencje, ponieważ może skrócić jego żywotność i potencjalnie unieważnić wszelkie obowiązujące gwarancje.Co więcej, próba wypchnięcia urządzenia poza bezpieczne granice niesie ze sobą nieodłączne ryzyko. Dlatego też ci, którzy zdecydują się zaangażować w tę praktykę, powinni być świadomi tych potencjalnych wad i przyjąć odpowiedzialność za swoje działania.

Utrzymuj Raspberry Pi 5 w niskiej temperaturze

Aby skutecznie podkręcać system-on-chip w Raspberry Pi 5, kluczowe jest utrzymywanie jego temperatury na poziomie 80 stopni Celsjusza lub poniżej. Niezastosowanie się do tego wymogu może skutkować aktywacją mechanizmu bezpieczeństwa, który zmniejsza prędkość rdzeni CPU, a w razie potrzeby również GPU. Proces ten ma miejsce, gdy temperatura przekroczy 80 stopni Celsjusza i trwa do momentu jej obniżenia.

Raspberry Pi 5 wykazuje lepszą wydajność termodynamiczną w porównaniu do swojego poprzednika podczas wykonywania standardowych operacji obliczeniowych. Jednak w okresach dużego obciążenia wymagane są dodatkowe środki zarządzania termicznego. Aby rozwiązać ten problem, producent dołączył pewne akcesoria jako część projektu Raspberry Pi 5.

Oficjalna obudowa Raspberry Pi 5 zawiera zintegrowany wentylator chłodzący, który jest podłączony do portu JST oznaczonego “FAN” znajdującego się na płytce drukowanej Pi 5. Alternatywnie, w celu zwiększenia wydajności chłodzenia, na płytce Pi 5 można zamontować urządzenie peryferyjne Active Cooler, wyposażone zarówno w radiator, jak i wentylator. W naszych próbach podkręcania wykorzystaliśmy Active Cooler.

Image Credit: Raspberry Pi

Jak podkręcić Raspberry Pi 5

Modyfikacja pliku konfiguracyjnego, a konkretnie pliku config.txt znajdującego się w katalogu głównym systemu operacyjnego Raspberry Pi, pozwala na dostosowanie prędkości zegara na Raspberry Pi 4 Model B i Raspberry Pi 3 Model B\+ podczas korzystania z oficjalnego systemu operacyjnego Raspberry Pi OS.

Przed rozpoczęciem jakiegokolwiek zadania zaleca się wykonanie aktualizacji i uaktualnień w systemie. Aby uzyskać dostęp do terminala, kliknij odpowiednią ikonę znajdującą się na górnym pasku menu lub przejdź do “Menu”, a następnie “Akcesoria”, a następnie wybierz “Terminal”. Po otwarciu wprowadź następujące polecenie:

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y 

Aktualizacja systemu może wymagać trochę czasu, aby zweryfikować dostępność najnowszych aktualizacji oprogramowania, a następnie procesu instalacji, aby upewnić się, że urządzenie jest wyposażone w najnowsze komponenty.

Zainstaluj narzędzia monitorujące

Aby wstępnie zoptymalizować działanie Raspberry Pi 5, zaleca się wdrożenie kilku programów narzędziowych, które ułatwiają ocenę jego wydajności i charakterystyki termicznej zarówno przed, jak i po przetaktowaniu.Rozpoczęcie tego procesu wymaga zainstalowania narzędzia informacji o systemie Neofetch, które zapewnia szczegółowe informacje dotyczące konfiguracji i specyfikacji urządzenia.

 sudo apt install neofetch 

Aby zobaczyć aktualne informacje o systemie, uruchom:

 neofetch 

Proces ten obejmuje wyświetlenie standardowej częstotliwości procesora Pi 5 wynoszącej 2,4 gigaherca. Następnie konieczne jest zainstalowanie oprogramowania o nazwie “stress”, które generuje obciążenia.

 sudo apt install stress

Aby skonfigurować narzędzie do testów obciążeniowych Stressberry na Raspberry Pi OS o nazwie “Bookworm”, należy najpierw utworzyć wirtualne środowisko Python, które oznaczyliśmy jako “overclock”. Następnie należy przejść do tego konkretnego środowiska, zmieniając bieżący katalog roboczy, a na koniec aktywować nowo utworzone środowisko wirtualne, aby przygotować się do instalacji oprogramowania.

 python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate 

Następnie można zainstalować Stressberry:

 pip3 install stressberry 

Zaczniemy od przeprowadzenia wstępnego testu obciążeniowego przy standardowej prędkości zegara, który następnie porównamy z danymi dotyczącymi wydajności uzyskanymi po podkręceniu. W tym celu należy wykonać poniższe polecenie, wykorzystując wszystkie dostępne rdzenie procesora podczas 100-sekundowego okresu testowego:

 stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest1.dat 

Po okresie stabilizacji w celu ustalenia stałej temperatury bazowej, rozpocznie się test warunków skrajnych, wyświetlając aktualną temperaturę procesora i częstotliwość w MHz, przy czym oczekuje się, że odczyty osiągną nawet 2400 w trakcie oceny.

Edycja pliku Config.txt w celu podkręcenia

W tym momencie konieczne jest dostosowanie częstotliwości taktowania jednostki centralnej za pomocą podkręcania, co wymaga modyfikacji pliku konfiguracyjnego znajdującego się w edytorze tekstu nano. Wykonaj poniższe kroki, aby uzyskać dostęp i edytować wspomniany plik konfiguracyjny.

 sudo nano /boot/config.txt 

Dodaj następujące linie:

 arm_freq=2800
gpu_freq=900
over_voltage_delta=50000 

Aby zwiększyć wydajność naszego systemu, dostosowujemy częstotliwość taktowania zarówno CPU, jak i GPU do 2,8 GHz, jednocześnie podnosząc poziom napięcia przyłożonego do rdzeni SoC. Należy zauważyć, że zastosowanie zawyżonego napięcia może być konieczne dla uzyskania optymalnych wyników. Po wprowadzeniu tych zmian w nano, naciśnij Ctrl \ + X, a następnie Y i Enter, aby je zapisać. Na koniec uruchom ponownie Raspberry Pi 4, aby aktywować podkręcone ustawienia, które poprawią jego ogólną funkcjonalność.

 sudo reboot 

Po zainicjowaniu restartu systemu, należy ponownie wykonać polecenie terminala “neofetch”. Zaktualizowana częstotliwość procesora wyniesie 2,8 gigaherca.

Stress-Test Your Overclocked Pi 5

Aby wykonać Stressberry przy użyciu wirtualnego środowiska Python, należy najpierw aktywować to środowisko.

 cd overclock
source bin/activate 

Po wykonaniu wcześniej wykonanego testu Stresstastic na innym pliku, wykonajmy go ponownie z unikalną nazwą dla wynikowego wyniku.

 stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest2.dat 

Ta instancja powinna wykazać, że jednostka centralna osiąga podwyższoną częstotliwość taktowania 2,8 gigaherca, odpowiadającą określonej konfiguracji. Dodatkowo wykazuje wyższą wartość termiczną, o czym świadczą nasze próby przy zastosowaniu aktywnego rozwiązania chłodzącego dla Raspberry Pi 5; osiągnął szczytową temperaturę 64,8 stopni Celsjusza (148,6 Fahrenheita), pozostając poniżej progu wymaganego do interwencji regulacji termicznej.

Niektóre osoby z powodzeniem zwiększyły częstotliwość jednostki centralnej (CPU) do około 3 GHz i jednostki przetwarzania grafiki (GPU) do około 1 GHz. Należy jednak pamiętać, że wyniki te mogą się różnić w zależności od konkretnej płyty Raspberry Pi 5 i zastosowanego mechanizmu chłodzenia. Warto również wspomnieć, że jeśli nadmierne podkręcenie prowadzi do braku bezpieczeństwa systemu, należy spróbować mniejszego stopnia podkręcenia. Niestety, zdarzają się przypadki, w których Pi 5 nie osiąga graficznego interfejsu użytkownika (GUI), często w wyniku niewystarczającego zasilania.

Co zrobić, gdy Pi 5 się nie uruchamia?

W przypadku, gdy zmieniona konfiguracja prędkości zegara w pliku “config.txt” powoduje niepowodzenie inicjalizacji Raspberry Pi 5, nie ma powodu do obaw. Praktycznym rozwiązaniem jest przytrzymanie przycisku “Shift” podczas uruchamiania, aby chwilowo dezaktywować podkręcanie, umożliwiając urządzeniu działanie zgodnie z oczekiwaniami.

Jeśli alternatywne metody okażą się nieskuteczne, można wyłączyć Raspberry Pi 5. Następnie wyjęcie karty microSD i podłączenie jej do innego urządzenia za pośrednictwem czytnika kart USB pozwala na edycję pliku konfiguracyjnego na innym komputerze. Modyfikacje parametrów podkręcania można wprowadzać lub wyłączać, wstawiając znak “#” na początku każdej linii w odpowiednim pliku konfiguracyjnym.

Raspberry Pi 5 można dodatkowo zoptymalizować pod kątem zużycia energii poprzez zmniejszenie jego częstotliwości taktowania, co jest szczególnie przydatne w przypadku projektów przenośnych lub utrzymywania akceptowalnej temperatury pracy przy jednoczesnym zminimalizowaniu zużycia energii.

Podkręcanie Raspberry Pi 5 jest łatwe do zrobienia

Podkręcanie Raspberry Pi 5 daje możliwość zwiększenia jego wydajności poprzez zwiększenie możliwości przetwarzania. Ta dodatkowa moc obliczeniowa pozwala na wydajne wykonywanie wymagających obliczeniowo zadań, w tym aplikacji obejmujących uczenie maszynowe i rozbudowane modele językowe. Zwiększona wydajność nie tylko otwiera większy potencjał dla projektów, ale także oferuje lepszą ogólną funkcjonalność Raspberry Pi 5.