Wszystko, co musisz wiedzieć o podkręcaniu Raspberry Pi 400
Raspberry Pi 400, zintegrowany z klawiaturą, to zgrabny komputer stacjonarny. Wystarczy podłączyć go do monitora i gotowe. Pomijając jednak obudowę klawiatury, jest to zasadniczo zmodyfikowany Raspberry Pi 4, wykorzystujący ten sam czterordzeniowy procesor Broadcom BCM2711 Cortex-A72. I podobnie jak Pi 4, można go podkręcić, jeśli poczujesz potrzebę dodatkowej prędkości. Tutaj pokażemy, jak to zrobić.
Dlaczego warto podkręcać Raspberry Pi 400?
Wydajność podstawowej częstotliwości taktowania Pi 400 wynoszącej 1,8 GHz, która jest odpowiednia do ogólnych codziennych operacji na komputerze i zadań, takich jak korzystanie z alternatywnych rozwiązań samoobsługowych do zastrzeżonych platform internetowych, może nie być wystarczająca do bardziej wymagających działań, takich jak kodowanie wideo, gdy jest używane jako serwer multimediów Plex lub uruchamianie rozbudowanych modeli sztucznej inteligencji do konwersacyjnych aplikacji AI.
W niektórych scenariuszach, Pi 400 może napotkać trudności w radzeniu sobie z wymaganiami konkretnego zadania, co prowadzi do spadku wydajności i potencjalnego zaniku klatek podczas odtwarzania filmów 4K.
Modyfikacja szybkości zegara Raspberry Pi 400 poza domyślny poziom 1,8 gigaherca może znacznie zwiększyć jego możliwości przetwarzania, co skutkuje bardziej responsywnym doświadczeniem użytkownika i lepszą wydajnością podczas wymagających zadań.
Ważne jest, aby pamiętać, że istnieją potencjalne wady związane z podkręcaniem Raspberry Pi 400, w tym możliwe skrócenie jego żywotności i możliwość unieważnienia wszelkich obowiązujących gwarancji. Jednak osoby, które zdecydują się na takie działanie, powinny być świadome tego ryzyka, zwłaszcza gdy próbują osiągnąć wyższy poziom wydajności.
Wbudowane chłodzenie Pi 400
Należy uważać na temperaturę procesora podczas podkręcania, ponieważ gdy osiągnie ona około 80 stopni Celsjusza, układ SoC (System on Chip) Raspberry Pi aktywuje funkcję bezpieczeństwa, która zmniejsza prędkość rdzenia procesora w celu obniżenia temperatury. Ta maksymalna redukcja może wystąpić do 85 stopni Celsjusza i obejmuje również GPU.
Raspberry Pi 400 różni się od innych komputerów jednopłytkowych tym, że stanowi wyzwanie dla włączenia dodatkowych mechanizmów chłodzenia, takich jak wentylatory, bez otwierania zintegrowanej obudowy klawiatury, co zwykle nie jest pożądane dla większości użytkowników. Niemniej jednak, Pi 400 posiada rozległy metalowy radiator pokrywający całą jego obudowę, ułatwiając skuteczną regulację termiczną nawet podczas dużych obciążeń i scenariuszy podkręcania, utrzymując niskie temperatury procesora.
Image Credit: Jeff Geerling/ YouTube
Jak podkręcić Raspberry Pi 400
Zgodnie ze standardową praktyką stosowaną w różnych iteracjach serii Raspberry Pi, można dostosować częstotliwość pracy jednostki centralnej (CPU), wprowadzając poprawki do pliku konfiguracyjnego używanego podczas początkowego procesu uruchamiania. Osiąga się to poprzez wykorzystanie dominującego systemu operacyjnego Raspberry Pi i wymaga dostępu do wspomnianego pliku o nazwie “config.txt”.
, klikając odpowiednią ikonę znajdującą się na górnym pasku menu lub wybierając “Menu”, a następnie “Akcesoria”, a następnie “Terminal”. Po otwarciu wystarczy wpisać polecenie podane poniżej:
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
Install Monitoring Tools
Aby skutecznie zwiększyć wydajność Raspberry Pi 400, zaleca się najpierw zainstalowanie kilku niezbędnych narzędzi. Jednym z takich narzędzi jest narzędzie informacji o systemie Neofetch, które zapewnia cenny wgląd w konfigurację sprzętową i programową urządzenia.
sudo apt install neofetch
Następnie należy zainstalować narzędzie do testów obciążeniowych Stressberry:
sudo apt install stress
sudo pip3 install stressberry
Aby zobaczyć aktualne informacje o systemie, uruchom:
neofetch
Aby wyświetlić standardową częstotliwość procesora wynoszącą 1,8 GHz, konieczne jest przeprowadzenie wstępnego testu warunków skrajnych z wykorzystaniem podstawowej częstotliwości taktowania w celu porównania z wynikami późniejszego podkręcenia. Aby to zrobić, wprowadź następujące polecenie i pozwól mu działać przez sto sekund, wykorzystując wszystkie dostępne rdzenie procesora podczas oceny:
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest1.dat
Po ustaleniu stałej temperatury bazowej program rozpocznie działanie, wyświetlając w każdym wierszu aktualną temperaturę procesora i częstotliwość w megahercach.
Edycja pliku Config.txt w celu podkręcenia
Aby rozpocząć proces podkręcania, należy uzyskać dostęp do pliku konfiguracyjnego o nazwie “config.txt” i zmodyfikować go za pomocą odpowiedniego edytora tekstu, takiego jak aplikacja “nano”.
sudo nano /boot/config.txt
Aby podkręcić ARM, przewiń w dół do sekcji zaczynającej się od hashtagu “#uncomment to overclock the arm”. Następnie należy usunąć wiersz tekstu znajdujący się bezpośrednio pod nim. Następnie należy wstawić kolejny zestaw wierszy zgodnie z opisem.
arm_freq=2000
gpu_freq=750
over_voltage=6
Teraz dostosujemy częstotliwość procesora do 2 GHz, zwiększymy poziom napięcia rdzenia i dodatkowo zwiększymy wydajność procesora graficznego (GPU) jako dodatkową korzyść. Po zapisaniu tych zmian w nano, naciśnij przycisk “Ctrl” wraz z “X”, a następnie “Y” i na koniec wprowadź polecenie, aby włączyć podkręcanie na Raspberry Pi 400. Aby ta konfiguracja odniosła skutek, wymagany jest restart systemu.
sudo reboot
Po ponownym uruchomieniu, należy ponownie wykonać polecenie terminala “neofetch”. Zauważysz, że nowo zainstalowana prędkość procesora wynosząca 2,2 gigaherca jest teraz aktywna.
Test obciążeniowy podkręconego Pi 400
Aby przeprowadzić podobny test obciążeniowy przy użyciu Stressberry, wykonaj następujące kroki:
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest2.dat
Niewątpliwie w tym przypadku można zaobserwować, jak procesor osiąga podkręcony próg 2 GHz. Dodatkowo można spodziewać się wzrostu wydajności cieplnej, o czym świadczą nasze próby, w których szczytowa temperatura osiągnęła palące 48,2 stopnia Celsjusza, wygodnie pozostając poniżej progu dławienia termicznego.
Podkręcanie Pi 400 do wyższych prędkości
Aby jeszcze bardziej zwiększyć możliwości przetwarzania Raspberry Pi 4 poza jego domyślną wydajność, konieczne jest zmodyfikowanie pliku konfiguracyjnego poprzez dodanie linii “force\_turbo=1” w pliku “config.txt”. Działanie to pociągnie za sobą zwiększenie progu napięcia, co może skutkować utratą gwarancji.
Jako ilustrację rozważmy proces zwiększania prędkości zegara modelu Raspberry Pi 400 do 2,2 gigaherca. Aby wykonać to zadanie, należy przejść do części pliku konfiguracyjnego zatytułowanej “overclocking” i wprowadzić tam niezbędne polecenia.
force_turbo=1
arm_freq=2200
gpu_freq=750
over_voltage=8
Po zapisaniu zmodyfikowanego pliku konfiguracyjnego i ponownym uruchomieniu Raspberry Pi 400, oczekuje się, że uruchomi się on pomyślnie nawet po podkręceniu do tego stopnia. Dalszy test warunków skrajnych przy użyciu Stressberry może zostać przeprowadzony w celu potwierdzenia, że system działa płynnie w tych warunkach. Nasze wcześniejsze testy wykazały, że procesor działa konsekwentnie z częstotliwością 2,2 GHz podczas takich testów i osiąga maksymalną temperaturę 54 stopni Celsjusza, która pozostaje w bezpiecznym zakresie roboczym.
Dalsze zwiększanie prędkości niesie ze sobą nieodłączne ryzyko, ale osobowość YouTube o nazwie “leepspvideo” odkryła, że możliwe jest działanie Pi 400 z częstotliwością 2,4 GHz.
Jeśli nadmierne podkręcanie powoduje niestabilność systemu, zaleca się rozważenie bardziej konserwatywnego podkręcania. W niektórych przypadkach Raspberry Pi 400 może nie uruchomić się po ekranie startowym, co można przypisać niewystarczającemu zasilaniu.
Co zrobić, jeśli Pi 400 nie uruchamia się?
Jeśli po dostosowaniu parametrów podkręcania w pliku konfiguracyjnym “config.txt” napotkasz trudności z inicjalizacją Raspberry Pi 400, nie przejmuj się. Istnieje proste rozwiązanie, w którym można nacisnąć i przytrzymać klawisz “Shift” przez cały proces uruchamiania, co tymczasowo przerwie podkręcanie; następnie urządzenie rozpocznie działanie zgodnie z oczekiwaniami.
Alternatywnie, można zdecydować się na wyłączenie Raspberry Pi 400, wyjęcie karty microSD i użycie czytnika kart USB do połączenia z dodatkowym urządzeniem komputerowym w celu edycji pliku konfiguracyjnego znajdującego się na peryferyjnym nośniku pamięci. Manipulowanie parametrami podkręcania lub ich ukrywanie poprzez włączenie symbolu skrótu poprzedzonego każdą odpowiednią linią jest osiągalne w ramach wspomnianego systemu wtórnego.
Podkręcanie Raspberry Pi 400 jest łatwe
Jak zauważyłeś, podkręcanie Raspberry Pi 400 jest dość prostym procesem. Jednak wraz ze wzrostem prędkości zegara może być konieczne podniesienie poziomu przepięcia w celu utrzymania stabilności. Ważne jest, aby nie przekraczać tego limitu, ponieważ może to potencjalnie uszkodzić urządzenie.
Dzięki zwiększeniu możliwości przetwarzania poprzez podkręcanie, odtwarzanie filmów 4K ma charakteryzować się bardziej płynną wydajnością, jednocześnie umożliwiając wydajne wykonywanie dodatkowych wymagających obliczeniowo zadań na platformie Raspberry Pi. W rezultacie, ulepszenie to otwiera szerszy zakres potencjalnych projektów, które można realizować z większą łatwością.