Mọi thứ bạn cần biết về việc ép xung Raspberry Pi 400

Leonard Strauss included in Diy Raspberry Pi 400 Overclocking

2023-10-14 1902 words 9 minutes

Contents

Được tích hợp vào bộ bàn phím, Raspberry Pi 400 tạo nên một chiếc máy tính để bàn gọn gàng. Chỉ cần cắm nó vào màn hình và bạn có thể sử dụng. Tuy nhiên, sang một bên vỏ bàn phím, về cơ bản nó là một Raspberry Pi 4 đã được sửa đổi, sử dụng cùng bộ xử lý Cortex-A72 lõi tứ Broadcom BCM2711. Và, giống như Pi 4, bạn có thể ép xung nó nếu cảm thấy cần thêm tốc độ. Sau đây chúng tôi sẽ chỉ cho bạn cách thực hiện.

Tại sao ép xung Raspberry Pi 400 của bạn?

Hiệu suất ở tốc độ xung nhịp cơ bản 1,8 GHz của Pi 400, phù hợp cho các hoạt động thông thường trên máy tính để bàn hàng ngày và các tác vụ như sử dụng các giải pháp tự lưu trữ thay thế cho các nền tảng trực tuyến độc quyền, có thể không đủ cho các hoạt động đòi hỏi khắt khe hơn như mã hóa video khi được sử dụng làm máy chủ phương tiện Plex hoặc chạy các mô hình trí tuệ nhân tạo mở rộng cho các ứng dụng AI đàm thoại.

Trong một số trường hợp nhất định, Pi 400 có thể gặp khó khăn khi xử lý các yêu cầu của một tác vụ cụ thể, dẫn đến giảm hiệu suất và có khả năng xảy ra tình trạng rớt khung hình khi phát video 4K.

Việc sửa đổi tốc độ xung nhịp của Raspberry Pi 400 vượt quá mức mặc định là 1,8 Gigahertz có thể nâng cao đáng kể khả năng xử lý của nó, mang lại trải nghiệm người dùng phản hồi nhanh hơn và cải thiện hiệu quả trong các tác vụ đòi hỏi khắt khe.

Điều quan trọng cần lưu ý là có những hạn chế tiềm ẩn liên quan đến việc ép xung Raspberry Pi 400, bao gồm khả năng giảm tuổi thọ của nó và khả năng làm mất hiệu lực mọi bảo hành hiện hành. Tuy nhiên, những người chọn tiến hành hành động này nên nhận thức được những rủi ro này, đặc biệt khi cố gắng đạt được mức hiệu suất nhanh hơn.

Tích hợp tản nhiệt của Pi 400

Người ta phải thận trọng với nhiệt độ CPU trong khi ép xung vì khi nó đạt khoảng 80 độ C, Hệ thống trên Chip (SoC) của Raspberry Pi sẽ kích hoạt một tính năng an toàn giúp giảm tốc độ lõi CPU để giảm nhiệt độ. Mức giảm tối đa này có thể xảy ra lên tới 85 độ C và bao gồm cả GPU.

Raspberry Pi 400 khác với các máy tính bảng đơn khác ở chỗ nó đặt ra những thách thức trong việc kết hợp các cơ chế làm mát bổ sung như quạt mà không cần mở vỏ bàn phím tích hợp, điều này thường không được hầu hết người dùng mong muốn. Tuy nhiên, Pi 400 có tản nhiệt kim loại mở rộng bao phủ toàn bộ vỏ của nó, tạo điều kiện điều chỉnh nhiệt hiệu quả ngay cả trong khối lượng công việc cao và các tình huống ép xung bằng cách duy trì nhiệt độ CPU thấp.

Nguồn hình ảnh: Jeff Geerling/YouTube

Cách ép xung Raspberry Pi 400

Theo thông lệ tiêu chuẩn áp dụng cho các phiên bản khác nhau của dòng Raspberry Pi, người ta có thể điều chỉnh tần số hoạt động của bộ xử lý trung tâm (CPU) bằng cách sửa đổi tệp cấu hình được sử dụng trong quá trình khởi động ban đầu. Điều này đạt được thông qua việc sử dụng hệ điều hành Raspberry Pi phổ biến và liên quan đến việc truy cập vào tệp nói trên có tên là “config.txt”.

bằng cách nhấp vào biểu tượng tương ứng nằm ở thanh menu trên cùng hoặc bằng cách chọn “Menu”, sau đó là “Phụ kiện”, sau đó chọn “Thiết bị đầu cuối”. Sau khi mở, chỉ cần gõ lệnh được cung cấp bên dưới:

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Công cụ giám sát cài đặt

Để tăng hiệu suất của Raspberry Pi 400 thành công, trước tiên bạn nên cài đặt một số tiện ích thiết yếu. Một tiện ích như vậy là công cụ thông tin hệ thống Neofetch, cung cấp những hiểu biết có giá trị về cấu hình phần cứng và phần mềm của thiết bị của bạn.

 sudo apt install neofetch

Tiếp theo, cài đặt công cụ stress test Stressberry:

 sudo apt install stress
sudo pip3 install stressberry

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

 neofetch

Để hiển thị tần số CPU tiêu chuẩn là 1,8 GHz, cần phải thực hiện kiểm tra sức chịu tải sơ bộ bằng cách sử dụng tốc độ xung nhịp cơ bản cho mục đích so sánh với các kết quả được ép xung sau đó. Để thực hiện việc này, hãy nhập lệnh sau và cho phép lệnh chạy trong thời lượng 100 giây, tận dụng tất cả các lõi bộ xử lý có sẵn trong quá trình đánh giá:

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

Khi nhiệt độ cơ bản ổn định đã được thiết lập, chương trình sẽ bắt đầu hoạt động, hiển thị trên mỗi dòng nhiệt độ và tần số CPU hiện tại tính bằng megahertz.

Chỉnh sửa File Config.txt để ép xung

Để bắt đầu quá trình ép xung, cần truy cập và sửa đổi tệp cấu hình có tên “config.txt” bằng trình soạn thảo văn bản phù hợp, chẳng hạn như ứng dụng “nano”.

 sudo nano /boot/config.txt

Để ép xung ARM, vui lòng tiếp tục bằng cách cuộn xuống phần bắt đầu bằng hashtag “#uncomment để ép xung cánh tay”. Sau đó, vui lòng xóa dòng văn bản nằm ngay bên dưới nó. Sau đó, vui lòng chèn tập hợp các dòng tiếp theo theo quy định.

 arm_freq=2000
gpu_freq=750
over_voltage=6

Bây giờ chúng tôi sẽ điều chỉnh tần số CPU thành 2 GHz, tăng mức điện áp lõi và nâng cao hơn nữa hiệu suất của bộ xử lý đồ họa (GPU) như một lợi ích bổ sung. Khi bạn đã lưu những thay đổi này trong nano, hãy nhấn nút “Ctrl” cùng với “X”, tiếp theo là “Y” và cuối cùng nhập lệnh để bật tính năng ép xung trên Raspberry Pi 400 của bạn. Cần phải khởi động lại hệ thống để thực hiện việc này cấu hình có hiệu lực.

 sudo reboot

Sau khi khởi động lại, vui lòng thực hiện lệnh đầu cuối “nefetch” một lần nữa. Bạn sẽ quan sát thấy tốc độ CPU mới được cài đặt là 2,2 Gigahertz hiện đang có hiệu lực.

Kiểm tra căng thẳng Pi 400 đã ép xung của bạn

Để tiến hành kiểm tra mức độ căng thẳng tương tự bằng cách sử dụng Stressberry, hãy làm theo các bước sau:

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

Không còn nghi ngờ gì nữa, trường hợp này mang đến cơ hội quan sát bộ xử lý đạt được ngưỡng ép xung là 2 GHz. Ngoài ra, người ta có thể kỳ vọng sản lượng nhiệt sẽ tăng lên, bằng chứng là các thử nghiệm của chúng tôi cho thấy nhiệt độ cao nhất đạt được là 48,2 độ C nóng như thiêu đốt, duy trì ở mức thoải mái dưới ngưỡng điều tiết do nhiệt gây ra.

Ép xung Pi 400 lên tốc độ cao hơn

Để nâng cao hơn nữa khả năng xử lý của Raspberry Pi 4 ngoài hiệu suất mặc định của nó, cần phải sửa đổi tệp cấu hình bằng cách thêm dòng “force\_turbo=1” trong “config.txt”. Hành động này sẽ đòi hỏi phải tăng ngưỡng điện áp, có thể dẫn đến mất phạm vi bảo hành.

Để minh họa, chúng ta hãy xem xét quá trình tăng tốc độ xung nhịp của mẫu Raspberry Pi 400 lên 2,2 Gigahertz. Để hoàn thành nhiệm vụ này, người ta phải điều hướng đến phần tệp cấu hình có tên “ép xung” và chèn các lệnh cần thiết vào đó.

 force_turbo=1
arm_freq=2200
gpu_freq=750
over_voltage=8

Sau khi lưu tệp cấu hình đã sửa đổi và khởi động lại Raspberry Pi 400, dự kiến Raspberry Pi 400 sẽ khởi động thành công ngay cả khi được ép xung đến mức này. Một bài kiểm tra căng thẳng hơn nữa bằng cách sử dụng Stressberry có thể được tiến hành để xác nhận rằng hệ thống hoạt động trơn tru trong những điều kiện này. Các thử nghiệm trước đây của chúng tôi đã chỉ ra rằng bộ xử lý chạy ổn định ở tần số 2,2 GHz trong quá trình thử nghiệm như vậy và đạt được nhiệt độ tối đa là 54 độ C, vẫn nằm trong phạm vi hoạt động an toàn ở mức thoải mái.

Việc tăng tốc độ còn tiềm ẩn những rủi ro cố hữu, tuy nhiên một nhân vật YouTube có tên “leepspvideo” đã phát hiện ra rằng có thể vận hành Pi 400 ở tần số 2,4 GHz.

Nếu ép xung quá mức dẫn đến mất ổn định hệ thống, bạn nên cân nhắc thực hiện ép xung thận trọng hơn. Trong các trường hợp cụ thể, Raspberry Pi 400 có thể không khởi động được qua màn hình khởi động, nguyên nhân có thể là do nguồn điện không đủ.

Điều gì sẽ xảy ra nếu Pi 400 không khởi động được?

Nếu sau khi điều chỉnh các tham số ép xung trong tệp cấu hình “config.txt”, bạn gặp khó khăn khi khởi chạy Raspberry Pi 400, hãy yên tâm. Có một giải pháp đơn giản trong đó người ta có thể nhấn và giữ phím’Shift’trong suốt quá trình khởi động, thao tác này sẽ tạm thời ngừng quá trình ép xung; sau đó, thiết bị sẽ bắt đầu hoạt động như mong đợi.

Ngoài ra, người ta có thể chọn tắt nguồn Raspberry Pi 400, tháo thẻ nhớ microSD và sử dụng đầu đọc thẻ USB để giao tiếp với một thiết bị máy tính bổ sung nhằm chỉnh sửa tệp cấu hình nằm trên phương tiện lưu trữ ngoại vi. Có thể thực hiện thao tác các tham số ép xung hoặc che giấu chúng thông qua việc đưa ký hiệu băm có tiền tố vào mỗi dòng tương ứng trong hệ thống phụ nói trên.

Ép xung Raspberry Pi 400 thật dễ dàng

Như bạn đã quan sát, việc ép xung trên Raspberry Pi 400 là một quá trình khá đơn giản. Tuy nhiên, khi tốc độ xung nhịp tăng lên, có thể cần phải tăng mức quá điện áp để duy trì sự ổn định. Điều quan trọng là không vượt quá giới hạn này vì làm như vậy có thể làm hỏng thiết bị.

Bằng cách tăng khả năng xử lý thông qua ép xung, việc phát lại video 4K dự kiến sẽ mang lại hiệu suất liền mạch hơn, đồng thời cho phép thực thi hiệu quả các tác vụ đòi hỏi tính toán bổ sung trên nền tảng Raspberry Pi. Do đó, sự cải tiến này mở ra một loạt các dự án tiềm năng có thể được theo đuổi một cách dễ dàng hơn.