Główne punkty dotyczące optymalizacji Raspberry Pi 5
- Raspberry Pi 5 ma możliwość zwiększenia swojej mocy obliczeniowej poprzez podkręcanie, co może być szczególnie przydatne przy bardziej wymagających zadaniach, takich jak algorytmy uczenia maszynowego.
- Aby bezpiecznie podkręcić Pi 5, konieczne jest utrzymywanie temperatury urządzenia na poziomie niższym niż 80°C. Zarówno oficjalna obudowa Raspberry Pi 5 z wbudowanym wentylatorem, jak i dedykowany moduł chłodzenia Active Cooler (z radiatorem i wentylatorem) pomagają w efektywnym zarządzaniu temperaturą.
- Proces podkręcania Pi 5 opiera się na edycji pliku konfiguracyjnego *config.txt*, co umożliwia zmianę ustawień częstotliwości taktowania procesora. Należy jednak pamiętać, że podkręcanie może wpłynąć na skrócenie żywotności urządzenia oraz unieważnienie gwarancji, dlatego należy postępować z rozwagą.
Mimo że Raspberry Pi 5 oferuje wyższą wydajność niż Pi 4 (od dwóch do trzech razy), możliwe jest dalsze zwiększenie jego mocy poprzez podkręcanie. W artykule tym dowiesz się, jak podkręcić system na chipie Raspberry Pi 5, aby skorzystać z dodatkowej mocy obliczeniowej.
Dlaczego warto podkręcać Raspberry Pi 5?
Domyślna prędkość taktowania procesora w Raspberry Pi 5, wynosząca 2,4 GHz, jest znacznie wyższa niż 1,8 GHz w Pi 4, co przekłada się na szybsze działanie w różnorodnych zastosowaniach. Również układ graficzny VideoCore VII pracuje z prędkością 800 MHz, w porównaniu do 500 MHz w VideoCore VI Pi 4.
Analogicznie do podkręcania Raspberry Pi 4, prędkości te można podnieść, zwiększając taktowanie czterech rdzeni procesora i układu graficznego Pi 5. To powinno skutkować lepszą wydajnością w przypadku zadań obciążających procesor, na przykład podczas używania Raspberry Pi jako serwera multimediów Plex lub przy uruchamianiu zaawansowanych modeli językowych.
Podkręcanie ma jednak swoje wady. Może skrócić żywotność Pi 5, a stosowanie nadmiernych napięć może unieważnić gwarancję. Podkręcanie wykonujesz na własną odpowiedzialność, szczególnie gdy zwiększasz prędkość w dużym stopniu.
Jak utrzymać Raspberry Pi 5 w niskiej temperaturze?
Aby podkręcanie systemu na chipie Raspberry Pi 5 było możliwe, konieczne jest utrzymanie temperatury poniżej 80°C. Po przekroczeniu tej wartości, mechanizmy bezpieczeństwa automatycznie obniżą taktowanie rdzeni procesora w celu obniżenia temperatury. W przypadku osiągnięcia 85°C, aktywowane jest maksymalne obniżenie taktowania, obejmujące także układ graficzny.
Pomimo że Raspberry Pi 5 działa chłodniej niż Pi 4 podczas standardowych zadań, przy dużym obciążeniu potrzebuje dodatkowej pomocy w kontroli temperatury. Z tego powodu Raspberry Pi wprowadziło do sprzedaży opcjonalne akcesoria wspomagające chłodzenie.
Oficjalna obudowa Raspberry Pi 5 posiada wbudowany wentylator, który można podłączyć do portu JST oznaczonego jako „FAN”. Jeszcze skuteczniejsze chłodzenie zapewnia akcesorium Active Cooler, które łączy w sobie radiator i wentylator. Podczas testów podkręcania używaliśmy Active Cooler.
Źródło zdjęcia: Raspberry Pi
Jak podkręcić Raspberry Pi 5
Podobnie jak w przypadku innych modeli Raspberry Pi z oficjalnym systemem operacyjnym Raspberry Pi OS, prędkość zegara systemu na chipie Pi 5 można zmieniać, modyfikując plik *config.txt*.
Przed przystąpieniem do podkręcania warto zaktualizować system. Otwórz terminal (klikając ikonę na pasku menu lub wybierając Menu > Akcesoria > Terminal) i wpisz następujące polecenie:
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
Pobranie najnowszych pakietów i aktualizacja systemu mogą chwilę potrwać.
Instalacja narzędzi do monitorowania
Przed podkręceniem Pi 5 warto zainstalować kilka przydatnych narzędzi, które pozwolą na monitorowanie wydajności i temperatury przed i po podkręceniu. Zacznijmy od instalacji narzędzia Neofetch, które dostarcza informacji o systemie:
sudo apt install neofetch
Aby wyświetlić bieżące informacje o systemie, uruchom:
neofetch
Powinieneś zobaczyć domyślną prędkość procesora Pi 5, czyli 2,4 GHz. Następnie zainstaluj narzędzie do generowania obciążenia – *stress*:
sudo apt install stress
Aby móc zainstalować narzędzie Stressberry do testowania obciążenia w systemie operacyjnym Raspberry Pi „Bookworm”, musisz najpierw utworzyć wirtualne środowisko Pythona (nazwaliśmy je „overclock”), przejść do niego i aktywować je:
python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate
Teraz możesz zainstalować Stressberry:
pip3 install stressberry
Przeprowadź test obciążeniowy przy domyślnym taktowaniu, by móc porównać wyniki po podkręceniu. Uruchom następujące polecenie, aby przeprowadzić 100-sekundowy test przy użyciu wszystkich czterech rdzeni procesora:
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest1.dat
Po ustabilizowaniu temperatury bazowej zostanie uruchomiony test obciążeniowy, a każda linia będzie pokazywać aktualną temperaturę i częstotliwość procesora (w MHz), która powinna osiągnąć wartość 2400.
Edycja pliku Config.txt w celu podkręcenia
Teraz przejdziemy do modyfikacji ustawień prędkości procesora, aby rozpocząć podkręcanie Pi 5. Otwórz plik *config.txt* w edytorze tekstowym nano:
sudo nano /boot/config.txt
Dodaj poniższe linie:
arm_freq=2800
gpu_freq=900
over_voltage_delta=50000
Ustawiliśmy tutaj częstotliwość taktowania procesora na 2,8 GHz, podkręciliśmy również prędkość GPU i zwiększyliśmy napięcie rdzenia SoC. Czasami konieczne jest zastosowanie wyższego napięcia, aby podkręcanie działało prawidłowo. Zapisz ustawienia i wyjdź z nano (Ctrl + X, następnie Y i Enter). Aby zmiany zaczęły obowiązywać, zrestartuj Pi 5:
sudo reboot
Po ponownym uruchomieniu uruchom polecenie *neofetch* w terminalu. Powinieneś zobaczyć nową prędkość procesora – 2,8 GHz.
Testowanie podkręconego Pi 5 pod obciążeniem
Aby uruchomić Stressberry, musisz ponownie aktywować wirtualne środowisko Python:
cd overclock
source bin/activate
Następnie uruchom ten sam test Stressberry, co wcześniej (używając innej nazwy pliku wyjściowego):
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest2.dat
Tym razem procesor powinien osiągnąć podkręconą prędkość 2,8 GHz (lub ustawioną przez ciebie wartość). Zanotujesz również wyższą temperaturę. W naszych testach z aktywnym chłodzeniem temperatura Pi 5 osiągnęła maksymalnie 64,8°C, czyli znacznie poniżej progu, przy którym włączane jest dławienie.
Niektórym użytkownikom udało się zwiększyć częstotliwość procesora do 3 GHz lub nieco więcej, a GPU do 1 GHz, jednak wyniki mogą się różnić w zależności od egzemplarza Pi 5 i zastosowanego systemu chłodzenia. Jeśli podkręcanie do danej wartości powoduje niestabilność systemu, spróbuj ustawić niższe wartości. W niektórych przypadkach Pi 5 może nie uruchomić się nawet do pulpitu, zazwyczaj z powodu niewystarczającej mocy.
Co zrobić, gdy Pi 5 nie uruchamia się?
Jeśli po zmianach w pliku *config.txt* Raspberry Pi 5 nie uruchamia się, nie martw się. Najprostszym sposobem rozwiązania problemu jest przytrzymanie klawisza Shift podczas uruchamiania. Spowoduje to tymczasowe wyłączenie podkręcania, a Pi 5 powinien uruchomić się normalnie.
Jeśli to nie zadziała, zawsze możesz wyłączyć Pi 5, wyjąć kartę microSD i podłączyć ją (za pomocą czytnika USB) do innego komputera w celu edycji pliku *config.txt*. Tam możesz zmienić ustawienia podkręcania lub wyłączyć je, dodając symbol # na początku każdej linii.
Podkręcanie Pi 5 można wykorzystać również do zmniejszenia poboru energii (np. w przypadku projektu przenośnego) i/lub utrzymania niskiej temperatury.
Podkręcanie Raspberry Pi 5 jest proste
Jak widać, podkręcanie Pi 5 jest stosunkowo prostym procesem. Dodatkowa moc obliczeniowa uzyskana dzięki podkręcaniu może być bardzo przydatna przy zadaniach intensywnie obciążających procesor, takich jak uczenie maszynowe czy praca z dużymi modelami językowymi. Dzięki nowej mocy otworzysz więcej możliwości projektowych dla swojego Raspberry Pi 5.