Mọi thứ bạn cần biết về việc ép xung Raspberry Pi 5

Bài học chính

Raspberry Pi 5 có khả năng tăng tốc độ xung nhịp thông qua việc ép xung để nâng cao hiệu suất tổng thể, đặc biệt có lợi khi xử lý các hoạt động đòi hỏi tính toán như thuật toán học máy.

Để ép xung thành công Raspberry Pi 5, điều quan trọng là phải duy trì nhiệt độ hoạt động của nó ở mức bằng hoặc dưới 80 độ C. May mắn thay, nhà sản xuất đã cung cấp một hộp đựng được đề xuất chính thức cho thiết bị bao gồm quạt làm mát tích hợp cũng như phụ kiện Active Cooler tùy chọn có cả tản nhiệt và quạt để hỗ trợ quản lý nhiệt hiệu quả.

Sửa đổi cài đặt cấu hình trong tệp config.txt và điều chỉnh tốc độ xung nhịp của bộ xử lý trung tâm là những bước cần thiết để thực hiện ép xung trên Raspberry Pi 5. Tuy nhiên, cần phải thận trọng vì việc ép xung quá mức có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị và làm mất hiệu lực mọi bảo đảm hiện hành.

Khả năng xử lý được nâng cấp của Raspberry Pi 5 so với phiên bản tiền nhiệm đã được chứng minh trong nhiều bài kiểm tra điểm chuẩn khác nhau, với tốc độ được báo cáo là gấp đôi hoặc gấp ba so với tốc độ mà Pi 4 đạt được. Tuy nhiên, vẫn có tiềm năng cải tiến hơn nữa thông qua quá trình ép xung, bao gồm việc tăng tốc độ xung nhịp của hệ thống trên chip vượt quá cài đặt tiêu chuẩn của nó. Kỹ thuật này có thể tăng thêm tốc độ và tối ưu hóa hiệu suất tổng thể, mang đến cho người dùng cơ hội khai thác nhiều năng lượng hơn từ thiết bị của họ.

Tại sao ép xung Raspberry Pi 5 của bạn?

Phiên bản mới nhất của dòng Raspberry Pi tự hào có sức mạnh xử lý tăng đáng kể với tốc độ xung nhịp mặc định là 2,4 GHz, vượt qua tốc độ 1,8 GHz của mẫu trước đó và giúp thực hiện nhiều hoạt động khác nhau nhanh hơn. Ngoài ra, Bộ xử lý đồ họa (GPU) tích hợp, được gọi là VideoCore VII, hoạt động ở tần số ấn tượng 800 MHz, vượt xa VideoCore VI của phiên bản trước, hoạt động ở tần số 500 MHz.

Việc vượt qua Raspberry Pi 4 có thể so sánh được về mặt nâng cao tốc độ xử lý thông qua việc ép xung lõi CPU bốn nhân và bộ xử lý đồ họa (GPU) của Bộ xử lý-SoC. Do đó, nó cung cấp chức năng nâng cao khi thực hiện các tác vụ tính toán như sử dụng thiết bị làm máy chủ phương tiện Plex hoặc quản lý một dự án trí tuệ nhân tạo quan trọng liên quan đến xử lý ngôn ngữ tự nhiên và một chatbot tương tác.

Việc ép xung Raspberry Pi có thể gây ra những hậu quả tiêu cực vì nó có thể rút ngắn tuổi thọ của nó và có khả năng làm mất hiệu lực mọi bảo hành hiện hành. Hơn nữa, việc cố gắng đẩy thiết bị vượt quá giới hạn an toàn tiềm ẩn những rủi ro cố hữu. Vì vậy, những người chọn tham gia vào hoạt động này nên nhận thức được những hạn chế tiềm ẩn này và chịu trách nhiệm về hành động của mình.

Giữ cho Raspberry Pi 5 của bạn luôn mát mẻ

Để ép xung thành công hệ thống trên chip trong Raspberry Pi 5, điều quan trọng là phải duy trì nhiệt độ của nó bằng hoặc dưới 80 độ C. Nếu không làm như vậy có thể dẫn đến việc kích hoạt cơ chế an toàn làm giảm tốc độ của lõi CPU và cả GPU nếu cần. Quá trình này xảy ra khi nhiệt độ vượt quá 80 độ C và tiếp tục cho đến khi nhiệt độ giảm.

Raspberry Pi 5 thể hiện hiệu suất nhiệt động được cải thiện so với phiên bản tiền nhiệm trong khi thực hiện các hoạt động tính toán tiêu chuẩn. Tuy nhiên, trong thời gian khối lượng công việc cao, cần có các biện pháp quản lý nhiệt bổ sung. Để giải quyết mối lo ngại này, nhà sản xuất đã đưa vào một số phụ kiện nhất định trong thiết kế của Raspberry Pi 5.

Vỏ Raspberry Pi 5 chính thức tích hợp quạt làm mát tích hợp được kết nối với cổng JST có nhãn ‘FAN’ nằm trên bảng mạch Pi 5. Ngoài ra, để tăng hiệu suất làm mát, thiết bị ngoại vi Active Cooler có thể được gắn trên bo mạch Pi 5, có cả tản nhiệt và quạt. Trong các thử nghiệm ép xung của mình, chúng tôi đã sử dụng Active Cooler.

Tín dụng hình ảnh: Raspberry Pi

Cách ép xung Raspberry Pi 5

Sửa đổi file cấu hình, cụ thể là file config.txt nằm trong thư mục gốc của hệ điều hành Raspberry Pi, cho phép điều chỉnh tốc độ xung nhịp trên Raspberry Pi 4 Model B và Raspberry Pi 3 Model B+ khi sử dụng hệ điều hành chính thức hệ thống, hệ điều hành Raspberry Pi.

Trước khi bắt tay vào bất kỳ nhiệm vụ nào, bạn nên thực hiện cập nhật và nâng cấp hệ thống của mình. Để truy cập thiết bị đầu cuối, hãy nhấp vào biểu tượng tương ứng nằm ở thanh menu trên cùng hoặc điều hướng đến “Menu”, sau đó là “Phụ kiện”, sau đó chọn “Thiết bị đầu cuối”. Sau khi mở, nhập lệnh sau:

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y 

Việc cập nhật hệ thống có thể cần một chút thời gian để xác minh tính khả dụng của các bản cập nhật phần mềm mới nhất, sau đó là quy trình cài đặt để đảm bảo rằng thiết bị được trang bị các thành phần mới nhất.

Công cụ giám sát cài đặt

Để tối ưu hóa trước hoạt động của Raspberry Pi 5, nên triển khai một số chương trình tiện ích hỗ trợ đánh giá hiệu suất và đặc tính nhiệt của nó cả trước và sau khi ép xung. Bắt đầu quá trình này bao gồm việc cài đặt tiện ích thông tin hệ thống Neofetch, tiện ích này cung cấp thông tin chi tiết toàn diện về cấu hình và thông số kỹ thuật của thiết bị.

 sudo apt install neofetch 

Để xem thông tin hệ thống hiện tại, hãy chạy:

 neofetch 

Quá trình này đòi hỏi phải hiển thị tần số CPU tiêu chuẩn của Pi 5 là 2,4 gigahertz. Sau đó, cần phải cài đặt một chương trình phần mềm có tên là “stress”, tạo ra khối lượng công việc.

 sudo apt install stress

Để thiết lập tiện ích kiểm tra mức độ căng thẳng của Stressberry trên Raspberry Pi OS có tên là “Bookworm”, trước tiên người ta phải thiết lập một môi trường Python ảo mà chúng tôi đã chỉ định là “ép xung”. Tiếp theo, điều hướng vào môi trường cụ thể này bằng cách thay đổi thư mục làm việc hiện tại và cuối cùng, kích hoạt môi trường ảo mới tạo để chuẩn bị cài đặt phần mềm.

 python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate 

Sau đó bạn có thể cài đặt Stressberry:

 pip3 install stressberry 

Chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách tiến hành kiểm tra sức chịu đựng ban đầu ở tốc độ xung nhịp tiêu chuẩn, sau đó chúng tôi sẽ so sánh với dữ liệu hiệu suất thu được sau khi ép xung. Để thực hiện điều này, vui lòng thực hiện lệnh sau bằng cách sử dụng tất cả các lõi CPU có sẵn trong khoảng thời gian thử nghiệm 100 giây:

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

Sau một thời gian ổn định để thiết lập nhiệt độ cơ bản nhất quán, quá trình kiểm tra căng thẳng sẽ bắt đầu, hiển thị nhiệt độ và tần số CPU hiện tại tính bằng MHz, với số đọc dự kiến ​​sẽ đạt tới 2400 trong quá trình đánh giá.

Chỉnh sửa File Config.txt để ép xung

Tại thời điểm này, điều bắt buộc là phải điều chỉnh tốc độ xung nhịp của Bộ xử lý trung tâm bằng cách ép xung, bao gồm việc sửa đổi tệp cấu hình nằm trong trình soạn thảo văn bản nano. Vui lòng làm theo các bước sau để truy cập và chỉnh sửa tệp cấu hình đã nói.

 sudo nano /boot/config.txt 

Thêm các dòng sau:

 arm_freq=2800
gpu_freq=900
over_voltage_delta=50000 

Để tăng hiệu suất của hệ thống, chúng tôi đang điều chỉnh tốc độ xung nhịp của cả CPU và GPU lên 2,8 GHz đồng thời tăng mức điện áp áp dụng cho lõi SoC. Điều quan trọng cần lưu ý là có thể cần phải áp dụng quá điện áp để có kết quả tối ưu. Sau khi thực hiện những thay đổi này trong nano, hãy nhấn Ctrl + X, tiếp theo là Y và Enter để lưu chúng. Cuối cùng, khởi động lại Raspberry Pi 4 của bạn để kích hoạt cài đặt được ép xung, điều này sẽ nâng cao chức năng tổng thể của nó.

 sudo reboot 

Sau khi bắt đầu khởi động lại hệ thống, vui lòng thực hiện lệnh đầu cuối “nefetch” một lần nữa. Sau đó, bạn sẽ quan sát tần số bộ xử lý được cập nhật là 2,8 gigahertz.

Kiểm tra căng thẳng Pi 5 đã ép xung của bạn

Để thực thi Stressberry bằng môi trường ảo Python, trước tiên cần phải kích hoạt môi trường nói trên.

 cd overclock
source bin/activate 

Sau khi thực hiện kiểm tra Stresstastic đã thực hiện trước đó trên một tệp khác, hãy thực hiện lại nó với một tên duy nhất cho kết quả đầu ra.

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

Trường hợp này phải chứng minh rằng bộ xử lý trung tâm đạt được tốc độ xung nhịp cao là 2,8 gigahertz, tương ứng với cấu hình đã chỉ định. Ngoài ra, nó còn thể hiện cường độ nhiệt cao hơn, bằng chứng là các thử nghiệm của chúng tôi khi sử dụng giải pháp làm mát tích cực cho Raspberry Pi 5; nó đạt đến nhiệt độ cao nhất là 64,8 độ C (148,6 F), duy trì dưới ngưỡng cần thiết để can thiệp điều chỉnh nhiệt.

Một số cá nhân đã tăng thành công tần số của bộ xử lý trung tâm (CPU) lên khoảng 3 GHz và bộ xử lý đồ họa (GPU) lên khoảng 1 GHz. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là những kết quả này có thể khác nhau tùy thuộc vào bo mạch Raspberry Pi 5 cụ thể và cơ chế làm mát được sử dụng. Điều đáng nói là nếu ép xung quá mức dẫn đến mất an toàn hệ thống, người ta nên thử ép xung ở mức độ thấp hơn. Đáng tiếc, có những trường hợp Pi 5 không truy cập được giao diện đồ họa người dùng (GUI), thường là do nguồn điện không đủ.

Điều gì sẽ xảy ra nếu Pi 5 không khởi động được?

Trong trường hợp cấu hình tốc độ xung nhịp bị thay đổi trong tệp ‘config.txt’ dẫn đến không khởi chạy được Raspberry Pi 5 thì không cần phải lo lắng. Một giải pháp thiết thực là giữ nút “Shift” trong khi khởi động để tắt tính năng ép xung trong giây lát, giúp thiết bị hoạt động như mong đợi.

Nếu các phương pháp thay thế không hiệu quả thì tắt Raspberry Pi 5 là một lựa chọn. Sau đó, tháo thẻ nhớ microSD và kết nối nó với thiết bị khác thông qua đầu đọc thẻ USB cho phép chỉnh sửa tệp cấu hình trên một máy tính khác. Việc sửa đổi các tham số ép xung có thể được thực hiện hoặc vô hiệu hóa bằng cách chèn ký tự “#” ở đầu mỗi dòng trong tệp cấu hình tương ứng.

Raspberry Pi 5 có thể được tối ưu hóa hơn nữa về mức tiêu thụ điện năng bằng cách giảm tốc độ xung nhịp, điều này đặc biệt hữu ích cho các dự án di động hoặc duy trì nhiệt độ hoạt động chấp nhận được trong khi giảm thiểu mức sử dụng năng lượng.

Ép xung Raspberry Pi 5 rất dễ thực hiện

Việc ép xung Raspberry Pi 5 mang đến cơ hội nâng cao hiệu suất của nó thông qua khả năng xử lý được tăng cường. Sức mạnh xử lý bổ sung này cho phép thực hiện hiệu quả các tác vụ đòi hỏi tính toán cao, bao gồm các ứng dụng liên quan đến học máy và các mô hình ngôn ngữ mở rộng. Dung lượng mở rộng không chỉ mở ra tiềm năng lớn hơn cho các dự án mà còn mang lại chức năng tổng thể được cải thiện cho Raspberry Pi 5.