วิธีโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3

แม้ว่า Raspberry Pi 3B และ 3B\+ รุ่นเก่าจะไม่ทรงพลังเท่า Pi 4 หรือ Pi 5 ใหม่ คุณสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้โดยการโอเวอร์คล็อก CPU สิ่งนี้จะทำให้โปรเซสเซอร์ทำงานที่ความเร็วสูงสุดที่สูงขึ้น แม้ว่าคุณจะต้องหาวิธีกระจายความร้อนส่วนเกินที่สร้างขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการควบคุมปริมาณความร้อนของ CPU และความเสถียรของการทำงาน

หากต้องการเริ่มต้นการโอเวอร์คล็อกบน Raspberry Pi 3 โปรดปฏิบัติตามขั้นตอนตามลำดับที่สรุปไว้ด้านล่าง ซึ่งจะสิ้นสุดในการทดสอบประเมินความลำบากที่จะกำหนดความสามารถในการทำงาน

ทำไมต้องโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3 ของคุณ?

การเร่งความเร็วในการปฏิบัติงานของ Raspberry Pi 3B ผ่านพื้นฐาน 1.2 กิกะเฮิรตซ์ปกติเป็นอัตราที่รวดเร็วยิ่งขึ้นที่ประมาณ 1.3 กิกะเฮิรตซ์หรืออาจสูงกว่านั้น ได้รับการสังเกตเพื่อสร้างความรู้สึกในการตอบสนองที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในขณะที่สำรวจอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงฟังก์ชันการทำงานโดยรวมเมื่อต้องรับมือกับงานที่มีความต้องการสูง เช่น เมื่อใช้แพลตฟอร์มเกม Raspberry Pi ที่ติดตั้ง RetroPie นอกจากนี้ ยังสามารถขยายความเร็วการประมวลผลของ Raspberry Pi 3B+ ให้เกินกว่าความเร็วที่มีอยู่เดิมที่ 1.4 กิกะเฮิรตซ์ได้

การโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3B หรือ 3B+ อาจมีข้อเสียที่อาจเกิดขึ้นได้ เนื่องจากอาจทำให้อายุการใช้งานสั้นลงและอาจทำให้การรับประกันของผู้ผลิตใดๆ เป็นโมฆะโดยใช้ตัวเลือก’force\_turbo=1’เพื่อเปิดใช้งานโหมดเทอร์โบ ดังนั้นผู้ที่เลือกที่จะเข้าร่วมในแนวทางปฏิบัตินี้ควรทำด้วยความระมัดระวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพยายามเข้าถึงความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้น

รักษาความเย็นไว้เพื่อหลีกเลี่ยงการควบคุมปริมาณ

เมื่อโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3B จำเป็นต้องคำนึงถึงอุณหภูมิของ CPU ด้วย System-on-Chip (SoC) ของ Raspberry Pi รวมเอากลไกการป้องกันความร้อนซึ่งจะลดความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU หากอุณหภูมิสูงกว่า 80°C นอกจากนี้ กลไกนี้ยังใช้กับ GPU และสามารถเข้าถึงคันเร่งสูงสุดได้ที่ 85°C

Raspberry Pi 3B+ ใช้การควบคุมปริมาณความร้อนเมื่ออุณหภูมิสูงถึง 60°C ซึ่งเป็นเกณฑ์ที่ค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม คุณสามารถเพิ่มขีดจำกัดนี้เป็น 70°C ได้โดยการปรับพารามิเตอร์ไฟล์การกำหนดค่า สิ่งที่น่าสนใจคือ Raspberry Pi 3B+ มีตัวกระจายความร้อนในตัวที่ทำให้บอร์ดมีลักษณะเป็นสีเงินแวววาว ด้วยการผสมผสานส่วนประกอบดังกล่าว อุปกรณ์จึงสามารถบรรลุความเร็วสัญญาณนาฬิกา CPU สูงสุดเริ่มต้นที่สูงขึ้นที่ 1.4GHz เมื่อเทียบกับ 1.2GHz ของ Pi 3B อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้อาจยังคงเลือกที่จะปรับปรุงกลไกการระบายความร้อนได้หากจำเป็น

เครดิตรูปภาพ: Raspberry Pi

บนคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว Raspberry Pi ไม่รวม Pi 400 ที่มีคีย์บอร์ดในตัว เราสามารถรวมการระบายความร้อนแบบพาสซีฟได้โดยติดแผงระบายความร้อนโดยใช้แผ่นระบายความร้อนบน System on Chip (SoC) ของ Pi 3B หรือ 3B+ นอกจากนี้ เคส Raspberry Pi บางรุ่นยังมีแผงระบายความร้อนในตัวในการออกแบบอีกด้วย

นอกจากนี้ เราอาจใช้วิธีการทำความเย็นแบบพาสซีฟ เช่น แผ่นระบายความร้อนและแผ่นระบายความร้อน ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก เคส Raspberry Pi บางรุ่นมาพร้อมกับพัดลมที่รวมอยู่ในการออกแบบหรือติดไว้ภายนอกเพื่อเพิ่มการระบายอากาศ การใช้กลไกการระบายความร้อนเหล่านี้สามารถรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมได้ในระหว่างที่มีการประมวลผลอย่างหนัก และเมื่อจงใจโอเวอร์คล็อกโปรเซสเซอร์ของอุปกรณ์

วิธีโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3

ในลักษณะเดียวกันกับการทำงานของอุปกรณ์ Raspberry Pi อื่นๆ ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Raspberry Pi อย่างเป็นทางการ เราสามารถปรับความเร็วในการประมวลผลของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ได้โดยจัดการการตั้งค่าการกำหนดค่าที่มีอยู่ในไฟล์ config.txt ที่ใช้ ในระหว่างกระบวนการเริ่มต้นอุปกรณ์ครั้งแรก

ก่อนที่จะดำเนินการอัปเดตหรืออัปเกรดใด ๆ ขอแนะนำให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบของคุณได้รับการอัปเดตและอัปเกรดโดยสมบูรณ์ หากต้องการเปิดหน้าต่างเทอร์มินัล คุณสามารถคลิกที่ไอคอนที่อยู่ในแถบเมนูด้านบนหรือไปที่"เมนู"และเลือก"อุปกรณ์เสริม"ตามด้วย"เทอร์มินัล"เมื่อเข้าไปในเทอร์มินัล เพียงป้อนคำสั่งที่เหมาะสมสำหรับการอัปเดตและอัปเกรดระบบของคุณ

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y 

ติดตั้งเครื่องมือตรวจสอบ

ก่อนที่จะโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3B หรือ 3B+ ขอแนะนำให้เตรียมยูทิลิตี้อันมีค่าหลายอย่างให้ตัวเองเพื่อประเมินการกำหนดค่าและพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์ ขั้นแรกจะเป็นการระมัดระวังที่จะแนะนำยูทิลิตี้ข้อมูลระบบ Neofetch เข้าสู่ระบบ:

 sudo apt install neofetch 

ถัดไป ติดตั้งเครื่องมือทดสอบความเครียด Stressberry:

 sudo apt install stress
sudo pip3 install stressberry 

หากต้องการดูข้อมูลระบบปัจจุบัน ให้รัน:

 neofetch 

แนะนำให้ทำการประเมินเบื้องต้นที่ความถี่การทำงานมาตรฐานก่อนที่จะพิจารณาเพิ่มความสามารถในการประมวลผลผ่านการโอเวอร์คล็อก การประเมินพื้นฐานสามารถทำได้โดยดำเนินงานด้านการคำนวณโดยใช้แกนประมวลผลที่มีอยู่ทั้งหมดและรันเป็นเวลาหนึ่งร้อยวินาที ซึ่งจะเป็นจุดอ้างอิงสำหรับการเปรียบเทียบกับประสิทธิภาพที่ตามมาหลังจากใช้กระบวนการโอเวอร์คล็อก ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้ Raspberry Pi 3 Model B อัตราหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) โดยทั่วไปจะแสดง 1.2 กิกะเฮิรตซ์ (GHz) ในทางกลับกัน หากใช้ Raspberry Pi 3 รุ่น B+ อัตรา CPU จะลงทะเบียนที่ 1.4 GHz เป็นการตั้งค่าเริ่มต้น ดำเนินการคำสั่งต่อไปนี้เพื่อดำเนินการตรวจสอบความเครียดเบื้องต้นตามที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

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

เมื่อได้อุณหภูมิพื้นฐานที่สอดคล้องกัน ซึ่งอาจต้องใช้เวลาระยะหนึ่งในการรักษาเสถียรภาพ การทดสอบความเครียดจะเริ่มขึ้น โดยแต่ละรอบจะแสดงอุณหภูมิและความถี่ของ CPU ปัจจุบันในหน่วยเมกะเฮิรตซ์ (MHz) บนบรรทัดแยกกัน

แก้ไขไฟล์ Config.txt เป็น Overclock

เพื่อเริ่มต้นกระบวนการโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3B หรือ Pi 3b+ ตอนนี้เราต้องปรับการตั้งค่าความเร็วของ CPU หากต้องการเข้าถึงไฟล์การกำหนดค่า ให้ใช้โปรแกรมแก้ไขข้อความ nano และเปิดเอกสาร “config.txt”

 sudo nano /boot/config.txt 

โปรดเลื่อนลงเพื่อค้นหาส่วนที่ระบุว่า “#uncomment เพื่อโอเวอร์คล็อกแขน” และลบเส้นที่อยู่ใต้แขนโดยตรง สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าส่วนเฉพาะนี้อาจไม่มีอยู่ในไฟล์กำหนดค่าชื่อ"config.txt"ซึ่งใช้โดยตัวแปร Bookworm ของ Raspberry Pi OS; อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะไม่มีอยู่ก็ตาม เรายังสามารถรวมบรรทัดที่ให้ไว้ในภายหลังเพื่อวัตถุประสงค์ในการโอเวอร์คล็อกได้

สำหรับผู้ที่ใช้ Raspberry Pi 3 Model B โปรดรวมข้อมูลโค้ดต่อไปนี้:

 arm_freq=1300
core_freq=500
gpu_freq=500
over_voltage=4
sdram_freq=500 

เราได้เพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงสุดของ CPU เป็น 1.3 GHz รวมถึงความถี่คอร์สูงสุดเป็น 500 MHz (เพิ่มขึ้นจากระดับก่อนหน้าที่ 1.2 GHz และ 400 MHz ตามลำดับ) นอกจากนี้ เราได้เพิ่มความเร็วของ GPU จาก 400 MHz เป็น 500 MHz (ซึ่งเป็นขั้นตอนเสริม) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม นอกจากนี้ เราได้ยกระดับแรงดันไฟฟ้าหลักเล็กน้อยโดยตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเกิน\_ไว้ที่ 4 และเพิ่มความถี่ SDRAM เพื่อผลลัพธ์ที่ดีขึ้น

การใช้ Raspberry Pi 3B+ จำเป็นต้องใช้พารามิเตอร์การกำหนดค่าต่อไปนี้เป็นทางเลือก:

 arm_freq=1450
core_freq=500
gpu_freq=500
over_voltage=4
sdram_freq=500 

เรากำลังเพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกาของรุ่น Raspberry Pi นี้ทีละน้อยจากอัตรามาตรฐาน 1.4 กิกะเฮิรตซ์เป็น 1.45 กิกะเฮิรตซ์ ในขณะที่ยังคงรักษาความสอดคล้องกับการตั้งค่าที่ใช้กับ Raspberry Pi 3B ในแง่อื่นๆ ทั้งหมด

ในการใช้การปรับเปลี่ยนที่บันทึกไว้ใหม่ใน BIOS จำเป็นต้องปิดโปรแกรมแก้ไขข้อความ Nano และบันทึกการเปลี่ยนแปลงโดยกด"Ctrl + X"ตามด้วยยืนยันด้วย"Y"และป้อนปุ่ม"Enter"นอกจากนี้ จะต้องรีสตาร์ทระบบเพื่อเปิดใช้งานการตั้งค่าโอเวอร์คล็อกในรุ่น Raspberry Pi 3B หรือ 3B+

 sudo reboot 

เมื่อรีบูต Raspberry Pi ให้รันยูทิลิตี้บรรทัดคำสั่ง neofetch อีกครั้งเพื่อตรวจสอบพลังการประมวลผลที่อัปเดตที่แสดงบนหน้าข้อมูลระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับรุ่น Raspberry Pi 3B+ เอาต์พุตจะระบุความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ 1.5 กิกะเฮิรตซ์ แทนที่จะเป็นค่าจริงที่ 1.45 GHz อย่างไรก็ตาม ตัวเลขหลังนี้แสดงถึงการวัดประสิทธิภาพที่แม่นยำสำหรับอุปกรณ์นี้โดยเฉพาะ

ทดสอบความเครียดที่โอเวอร์คล็อก Pi 3B/3B\+

เราจะย้ำแบบฝึกหัดการวิเคราะห์ความเครียดก่อนหน้านี้โดยใช้ Stressberry เพื่อจุดประสงค์นี้:

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

การวนซ้ำปัจจุบันควรแสดงความเร็วสัญญาณนาฬิกาของหน่วยประมวลผลกลางถึงความถี่ที่เพิ่มขึ้นหนึ่งพันสามร้อยเมกะเฮิรตซ์ ซึ่งสอดคล้องกับสิบสามกิกะเฮิรตซ์ หรือหนึ่งพันสี่ร้อยห้าสิบเมกะเฮิรตซ์ เทียบเท่ากับหนึ่งพันสี่ร้อยสี่สิบห้าเมกะเฮิรตซ์บน ราสเบอร์รี่ Pi 3B+ รุ่น นอกจากนี้ การกระจายความร้อนที่โปรเซสเซอร์ได้รับก็คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ส่งผลให้อุณหภูมิในการทำงานเกินแปดสิบองศาเซลเซียสในบางสถานการณ์โดยไม่มีการแทรกแซงแผ่นระบายความร้อนทุกรูปแบบ การใช้มาตรการทำความเย็นที่เหมาะสมสามารถลดหรือลดอุณหภูมิที่สูงขึ้นดังกล่าวได้ ดังนั้นจึงเป็นการป้องกันหรือลดความจำเป็นในการควบคุมการควบคุมอัตโนมัติจนกว่าอุณหภูมิจะกลับสู่ระดับปกติ

ในการเพิ่มจุดควบคุมความร้อนจาก 60 องศาเซลเซียสเป็น 70 องศาเซลเซียสบน Raspberry Pi 3B+ โดยไม่มีมาตรการระบายความร้อนเพิ่มเติม เราสามารถแก้ไขไฟล์การกำหนดค่าได้โดยเพิ่มบรรทัดที่ระบุแล้วรีสตาร์ทอุปกรณ์ในภายหลัง

 temp_soft_limit=70 

โอเวอร์คล็อก Pi 3 ไปสู่ความเร็วที่สูงขึ้น

เพื่อยกระดับความสามารถในการประมวลผลของ Raspberry Pi 3B หรือ 3B+ ในขณะที่ยังคงความเสถียร จำเป็นต้องใช้โซลูชันการจัดการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ควรสังเกตว่าการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในการโอเวอร์คล็อกเกินกว่า 6 จำเป็นต้องรวมคำสั่ง “force\_turbo=1” ไว้ในไฟล์การกำหนดค่า (config.txt) ซึ่งทำให้การรับประกันอุปกรณ์เป็นโมฆะ

มีบุคคลบางส่วนได้แจ้งว่าพวกเขาสามารถเพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ Raspberry Pi 3B เป็น 1.5 GHz ได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ ในขณะที่คนอื่นๆ ก็สามารถผลักดัน Raspberry Pi 3B+ ให้ดียิ่งขึ้นไปอีกเป็น 1.6 GHz โดยใช้วิธีระบายความร้อนทั้งแบบแอ็คทีฟและพาสซีฟ. อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์เหล่านี้อาจไม่สอดคล้องกันในทุกอุปกรณ์

การโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3B/3B+ ด้วยความเร็วสูงเช่นนี้มีความเสี่ยงโดยธรรมชาติ หากอัตรานาฬิกาที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ระบบไม่เสถียร อาจเป็นการระมัดระวังที่จะลดการโอเวอร์คล็อกหรือปรับปรุงกลไกการระบายความร้อนแบบพาสซีฟและแอคทีฟของอุปกรณ์ น่าเสียดายที่การพยายามขยายขีดจำกัดของการโอเวอร์คล็อกอาจทำให้ระบบไม่สามารถเข้าถึงเดสก์ท็อปได้เมื่อเริ่มต้นระบบ

จะเกิดอะไรขึ้นถ้า Raspberry Pi 3 ไม่สามารถบู๊ตได้?

ในกรณีที่ Raspberry Pi 3B/3B+ ของคุณประสบปัญหาในการบูทเครื่องภายหลังการปรับเปลี่ยนในไฟล์’config.txt’โปรดวางใจได้ มีวิธีแก้ไขปัญหาที่ตรงไปตรงมาโดยกดปุ่ม’Shift’ค้างไว้ในระหว่างกระบวนการเริ่มต้นเพื่อปิดใช้งานการตั้งค่าโอเวอร์คล็อกชั่วคราว ส่งผลให้อุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติ ต่อจากนั้น อาจระมัดระวังในการลดระดับโอเวอร์คล็อกที่ใช้ก่อนหน้านี้เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด

ในกรณีที่ Raspberry Pi ไม่สามารถเปิดเครื่องได้หลังจากพยายามแก้ไขปัญหาก่อนหน้านี้ อาจใช้วิธีถอดอุปกรณ์ออกจากแหล่งพลังงาน ถอดการ์ด microSD และเสียบลงในคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นโดยใช้เครื่องอ่านการ์ด USB ที่ใช้งานร่วมกันได้เพื่อการแก้ไข จากนั้นผู้ใช้สามารถแก้ไขการกำหนดค่าการโอเวอร์คล็อกหรือปิดใช้งานได้โดยการวางอักขระ “#” นำหน้าไว้ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละบรรทัดการกำหนดค่าภายในไฟล์ “config.txt” ที่อยู่ในไดเร็กทอรี “/boot/overclock/”

การโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3 เป็นเรื่องง่าย

การโอเวอร์คล็อก Raspberry Pi 3B หรือ 3B+ สามารถทำได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม อาจต้องมีระดับแรงดันไฟฟ้าเกินเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วสัญญาณนาฬิกาเพิ่มขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการดันโอเวอร์คล็อกมากเกินไปอาจทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลง

ด้วยการเพิ่มความสามารถในการประมวลผลของ Raspberry Pi ของคุณผ่านการโอเวอร์คล็อก คุณจะสามารถทำงานด้านการคำนวณเพิ่มเติมที่มีความต้องการสูงได้ เช่น การเล่นวิดีโอความละเอียดสูงและการจำลองวิดีโอเกมโบราณที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ศักยภาพที่เพิ่มขึ้นนี้มีมากมาย โดยเป็นการเปิดช่องทางใหม่ในการใช้ Raspberry Pi ของคุณในแอปพลิเคชันต่างๆ นอกเหนือจากการใช้งานทั่วไป