ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับการโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 5

ประเด็นที่สำคัญ

Raspberry Pi 5 มีความสามารถในการเพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกาผ่านการโอเวอร์คล็อก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับการดำเนินการที่ต้องใช้การคำนวณ เช่น อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่อง

เพื่อที่จะโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 5 ได้สำเร็จ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาอุณหภูมิการทำงานไว้ที่หรือต่ำกว่า 80 องศาเซลเซียส โชคดีที่ผู้ผลิตได้จัดเตรียมเคสที่แนะนำอย่างเป็นทางการสำหรับอุปกรณ์ซึ่งมีพัดลมระบายความร้อนในตัว รวมถึงอุปกรณ์เสริม Active Cooler ที่เป็นอุปกรณ์เสริมซึ่งมีทั้งฮีทซิงค์และพัดลมเพื่อช่วยในการจัดการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ

การแก้ไขการตั้งค่าในไฟล์ config.txt และการปรับความเร็วสัญญาณนาฬิกาของหน่วยประมวลผลกลางเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการโอเวอร์คล็อกบน Raspberry Pi 5 อย่างไรก็ตาม จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องระมัดระวังเนื่องจากการโอเวอร์คล็อกมากเกินไปอาจทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ลดลงและ ทำให้การรับประกันใด ๆ ที่เกี่ยวข้องเป็นโมฆะ

ความสามารถในการประมวลผลที่อัปเกรดแล้วของ Raspberry Pi 5 เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนได้รับการแสดงให้เห็นในการทดสอบเกณฑ์มาตรฐานต่างๆ โดยมีการรายงานความเร็วเป็นสองเท่าหรือสามเท่าของ Pi 4 อย่างไรก็ตาม มีศักยภาพที่จะปรับปรุงเพิ่มเติมผ่านกระบวนการโอเวอร์คล็อก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเพิ่มอัตรานาฬิกาของระบบบนชิปเกินกว่าการตั้งค่ามาตรฐาน เทคนิคนี้สามารถปลดปล่อยความเร็วที่เพิ่มขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม ทำให้ผู้ใช้มีโอกาสควบคุมพลังงานจากอุปกรณ์ของตนได้มากขึ้น

ทำไมต้องโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 5 ของคุณ?

การทำซ้ำใหม่ล่าสุดของซีรีส์ Raspberry Pi มีพลังในการประมวลผลเพิ่มขึ้นอย่างมากด้วยความเร็วสัญญาณนาฬิกาเริ่มต้นที่ 2.4 GHz ซึ่งเหนือกว่าอัตราของรุ่นก่อนหน้าที่ 1.8 GHz และส่งผลให้การดำเนินการต่างๆ รวดเร็วยิ่งขึ้น นอกจากนี้ หน่วยประมวลผลกราฟิกแบบรวม (GPU) หรือที่เรียกว่า VideoCore VII ทำงานที่ความถี่ที่น่าประทับใจที่ 800 MHz ซึ่งเร็วกว่า VideoCore VI ของเวอร์ชันก่อนหน้าซึ่งทำงานที่ 500 MHz

การแซงหน้า Raspberry Pi 4 นั้นเทียบเคียงได้ในแง่ของการเพิ่มความเร็วในการประมวลผลผ่านการโอเวอร์คล็อกคอร์ CPU สี่เท่าของโปรเซสเซอร์ SoC และหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ด้วยเหตุนี้ จึงนำเสนอฟังก์ชันการทำงานที่ยกระดับเมื่อดำเนินงานด้านการคำนวณ เช่น การใช้อุปกรณ์เป็นเซิร์ฟเวอร์สื่อ Plex หรือจัดการโครงการปัญญาประดิษฐ์จำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลภาษาธรรมชาติและแชทบอทแบบโต้ตอบ

การโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi อาจส่งผลเสีย เนื่องจากอาจทำให้อายุการใช้งานสั้นลง และอาจทำให้การรับประกันใดๆ ที่เกี่ยวข้องเป็นโมฆะ นอกจากนี้ การพยายามผลักดันอุปกรณ์ให้เกินขีดจำกัดที่ปลอดภัยยังมีความเสี่ยงอยู่ด้วย ดังนั้นผู้ที่เลือกปฏิบัตินี้ควรตระหนักถึงข้อเสียที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้และยอมรับความรับผิดชอบต่อการกระทำของตน

ทำให้ Raspberry Pi 5 ของคุณเย็นอยู่เสมอ

เพื่อที่จะโอเวอร์คล็อกระบบบนชิปภายใน Raspberry Pi 5 ได้สำเร็จ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาอุณหภูมิไว้ที่หรือต่ำกว่า 80 องศาเซลเซียส หากไม่ทำเช่นนั้นอาจส่งผลให้มีการเปิดใช้งานกลไกความปลอดภัยซึ่งจะลดความเร็วของคอร์ CPU และ GPU หากจำเป็นด้วย กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิเกิน 80 องศาเซลเซียส และดำเนินต่อไปจนกระทั่งอุณหภูมิลดลง

Raspberry Pi 5 จัดแสดงประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ที่ดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นก่อนในขณะที่ดำเนินการประมวลผลมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่มีปริมาณงานสูง จำเป็นต้องมีมาตรการการจัดการระบายความร้อนเพิ่มเติม เพื่อแก้ไขข้อกังวลนี้ ผู้ผลิตได้รวมอุปกรณ์เสริมบางอย่างไว้เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบของ Raspberry Pi 5

เคส Raspberry Pi 5 อย่างเป็นทางการประกอบด้วยพัดลมระบายความร้อนในตัวซึ่งเชื่อมต่อกับพอร์ต JST ที่มีป้ายกำกับว่า’FAN’ซึ่งอยู่บนแผงวงจร Pi 5 หรืออีกทางหนึ่ง เพื่อประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่เพิ่มขึ้น สามารถติดตั้งอุปกรณ์ต่อพ่วง Active Cooler บนบอร์ด Pi 5 ซึ่งมีทั้งฮีทซิงค์และพัดลม ในการทดลองโอเวอร์คล็อกของเรา เราใช้ Active Cooler

เครดิตรูปภาพ: Raspberry Pi

วิธีโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 5

การแก้ไขไฟล์การกำหนดค่า โดยเฉพาะไฟล์ config.txt ที่อยู่ในไดเร็กทอรีรากของระบบปฏิบัติการของ Raspberry Pi ช่วยให้สามารถปรับความเร็วสัญญาณนาฬิกาบน Raspberry Pi 4 Model B และ Raspberry Pi 3 Model B+ ได้ เมื่อใช้ระบบปฏิบัติการอย่างเป็นทางการ ระบบระบบปฏิบัติการ Raspberry Pi

ก่อนที่จะเริ่มดำเนินการใดๆ ขอแนะนำให้ทำการอัพเดตและอัปเกรดระบบของคุณ หากต้องการเข้าถึงเทอร์มินัล ให้คลิกที่ไอคอนที่เกี่ยวข้องซึ่งอยู่ในแถบเมนูด้านบนหรือไปที่"เมนู"ตามด้วย"อุปกรณ์เสริม"จากนั้นเลือก"เทอร์มินัล"เมื่อเปิดแล้วให้ป้อนคำสั่งต่อไปนี้:

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y 

การอัปเดตระบบอาจต้องใช้เวลาสักระยะเพื่อตรวจสอบความพร้อมใช้งานของการอัปเดตซอฟต์แวร์ล่าสุด ตามด้วยขั้นตอนการติดตั้งเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์มีส่วนประกอบล่าสุด

ติดตั้งเครื่องมือตรวจสอบ

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ Raspberry Pi 5 ล่วงหน้า ขอแนะนำให้ปรับใช้โปรแกรมยูทิลิตี้หลายโปรแกรมที่เอื้อต่อการประเมินประสิทธิภาพและคุณลักษณะทางความร้อนทั้งก่อนและหลังการโอเวอร์คล็อก การเริ่มต้นกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการติดตั้งยูทิลิตี้ข้อมูลระบบ Neofetch ซึ่งให้รายละเอียดที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการกำหนดค่าและข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์

 sudo apt install neofetch 

หากต้องการดูข้อมูลระบบปัจจุบัน ให้รัน:

 neofetch 

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแสดงความถี่ CPU มาตรฐานของ Pi 5 ที่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ ต่อมา จำเป็นต้องติดตั้งโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า"stress"ซึ่งสร้างภาระงาน

 sudo apt install stress

ในการตั้งค่ายูทิลิตี้ทดสอบความเครียด Stressberry บน Raspberry Pi OS ที่เรียกว่า “Bookworm” เราจะต้องสร้างสภาพแวดล้อม Python เสมือนซึ่งเราได้กำหนดให้เป็น “โอเวอร์คล็อก” จากนั้น นำทางไปยังสภาพแวดล้อมเฉพาะนี้โดยการเปลี่ยนไดเร็กทอรีการทำงานปัจจุบัน และสุดท้าย เปิดใช้งานสภาพแวดล้อมเสมือนที่สร้างขึ้นใหม่เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการติดตั้งซอฟต์แวร์

 python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate 

จากนั้นคุณสามารถติดตั้ง Stressberry:

 pip3 install stressberry 

เราจะเริ่มต้นด้วยการดำเนินการทดสอบความเครียดเบื้องต้นที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกามาตรฐาน ซึ่งเราจะเปรียบเทียบกับข้อมูลประสิทธิภาพที่ได้รับหลังจากการโอเวอร์คล็อกในภายหลัง เพื่อให้บรรลุผลดังกล่าว โปรดดำเนินการคำสั่งต่อไปนี้โดยใช้คอร์ CPU ที่มีอยู่ทั้งหมดในระหว่างช่วงการทดสอบ 100 วินาที:

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

หลังจากช่วงระยะเวลาของการรักษาเสถียรภาพเพื่อสร้างอุณหภูมิพื้นฐานที่สอดคล้องกัน การทดสอบความเครียดจะเริ่มขึ้น โดยแสดงอุณหภูมิและความถี่ของ CPU ปัจจุบันในหน่วย MHz โดยคาดว่าจะอ่านค่าได้สูงถึง 2,400 ในระหว่างการประเมิน

แก้ไขไฟล์ Config.txt เป็น Overclock

ในช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อนี้จำเป็นต้องปรับความเร็วสัญญาณนาฬิกาของหน่วยประมวลผลกลางโดยการโอเวอร์คล็อก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแก้ไขไฟล์การกำหนดค่าที่อยู่ในโปรแกรมแก้ไขข้อความนาโน โปรดทำตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อเข้าถึงและแก้ไขไฟล์การกำหนดค่าดังกล่าว

 sudo nano /boot/config.txt 

เพิ่มบรรทัดต่อไปนี้:

 arm_freq=2800
gpu_freq=900
over_voltage_delta=50000 

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ เรากำลังปรับความเร็วสัญญาณนาฬิกาของทั้ง CPU และ GPU เป็น 2.8 GHz ในขณะเดียวกันก็เพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับคอร์ SoC สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการใช้แรงดันไฟฟ้าเกินอาจจำเป็นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด หลังจากทำการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในนาโนแล้ว ให้กด Ctrl + X ตามด้วย Y และ Enter เพื่อบันทึก สุดท้าย ให้รีสตาร์ท Raspberry Pi 4 ของคุณเพื่อเปิดใช้งานการตั้งค่าที่โอเวอร์คล็อก ซึ่งจะปรับปรุงฟังก์ชันการทำงานโดยรวม

 sudo reboot 

เมื่อเริ่มต้นการรีสตาร์ทระบบ โปรดดำเนินการคำสั่งเทอร์มินัล"neofetch"อีกครั้ง จากนั้นคุณจะเห็นความถี่โปรเซสเซอร์ที่อัปเดตที่ 2.8 กิกะเฮิรตซ์

ทดสอบความเครียดที่โอเวอร์คล็อก Pi 5 ของคุณ

ในการรัน Stressberry โดยใช้สภาพแวดล้อมเสมือน Python จำเป็นต้องเปิดใช้งานสภาพแวดล้อมดังกล่าวก่อน

 cd overclock
source bin/activate 

หลังจากดำเนินการทดสอบ Stresstastic ที่ทำก่อนหน้านี้กับไฟล์อื่นแล้ว ให้ดำเนินการอีกครั้งด้วยชื่อเฉพาะสำหรับเอาต์พุตผลลัพธ์

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

อินสแตนซ์นี้ควรแสดงให้เห็นว่าหน่วยประมวลผลกลางมีอัตรานาฬิกาที่สูงขึ้นเป็น 2.8 กิกะเฮิรตซ์ ซึ่งสอดคล้องกับการกำหนดค่าที่ระบุ นอกจากนี้ ยังแสดงขนาดความร้อนที่สูงกว่า ดังที่เห็นได้จากการทดลองของเราเมื่อใช้ระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟสำหรับ Raspberry Pi 5 มีอุณหภูมิสูงสุดอยู่ที่ 64.8 องศาเซลเซียส (148.6 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งยังคงต่ำกว่าเกณฑ์ที่จำเป็นสำหรับการแทรกแซงการควบคุมความร้อน

บุคคลบางคนได้เพิ่มความถี่ของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เป็นประมาณ 3 GHz และหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) เป็นประมาณ 1 GHz ได้สำเร็จ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าผลลัพธ์เหล่านี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับบอร์ด Raspberry Pi 5 เฉพาะและกลไกการระบายความร้อนที่ใช้ นอกจากนี้ ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าหากการโอเวอร์คล็อกมากเกินไปทำให้เกิดความไม่มั่นคงของระบบ เราควรพยายามโอเวอร์คล็อกในระดับที่น้อยลง น่าเสียดายที่มีบางกรณีที่ Pi 5 ไม่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก (GUI) ซึ่งมักเป็นผลมาจากแหล่งจ่ายไฟไม่เพียงพอ

จะเกิดอะไรขึ้นถ้า Pi 5 ไม่สามารถบู๊ตได้?

ในกรณีที่การกำหนดค่าความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่เปลี่ยนแปลงภายในไฟล์’config.txt’ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวในการเริ่มต้น Raspberry Pi 5 ก็ไม่จำเป็นต้องกังวล วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติเกี่ยวข้องกับการกดปุ่ม"Shift"ค้างไว้ในระหว่างการเริ่มต้นระบบเพื่อปิดใช้งานการโอเวอร์คล็อกชั่วขณะ ทำให้อุปกรณ์ทำงานได้ตามที่คาดหวัง

หากวิธีการอื่นไม่ได้ผล การปิด Raspberry Pi 5 ก็เป็นทางเลือกหนึ่ง ต่อจากนั้น การถอดการ์ด microSD และเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นผ่านตัวอ่านการ์ด USB ช่วยให้สามารถแก้ไขไฟล์การกำหนดค่าบนคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้ การปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์การโอเวอร์คล็อกอาจทำหรือปิดใช้งานได้โดยการใส่อักขระ “#” ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละบรรทัดภายในไฟล์การกำหนดค่าที่เกี่ยวข้อง

Raspberry Pi 5 สามารถปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้นในแง่ของการใช้พลังงานโดยการลดความเร็วสัญญาณนาฬิกา ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับโปรเจ็กต์พกพาหรือรักษาอุณหภูมิการทำงานที่ยอมรับได้พร้อมทั้งลดการใช้พลังงานให้เหลือน้อยที่สุด

การโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 5 เป็นเรื่องง่าย

การโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 5 นำเสนอโอกาสในการเพิ่มประสิทธิภาพผ่านความสามารถในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น พลังการประมวลผลเพิ่มเติมนี้ช่วยให้สามารถดำเนินงานที่ต้องใช้การคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ของเครื่องและโมเดลภาษาที่กว้างขวาง ความจุที่เพิ่มขึ้นไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มศักยภาพให้กับโครงการเท่านั้น แต่ยังมอบฟังก์ชันการทำงานโดยรวมที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับ Raspberry Pi 5 อีกด้วย