Приключения в овърклок, чийто вкус на Raspberry Pi 4 е най-бърз

В момента на пазара има три различни версии на Raspberry Pi 4: „нормалният“ Pi 4 Model B, Compute Module 4 и наскоро пуснатата Raspberry Pi 400 компютър в клавиатура. Всички те рифират с една и съща мелодия, но между тях има достатъчно разлики, че сте по-богати в избора.

Pi 4B е най-лесният за интегриране в проекти, CM4 е най-лесният за разбиване на цялата функционалност на системата, ако проектирате своя собствена печатна платка, а Pi 400 очевидно е насочен към основния пазар, но има тъмна тайна: това е овърклок чудовище, способно да работи с пълна газ на 2.15 GHz за неопределено време в оригиналната си конфигурация.

В ретроспекция навсякъде имаше улики. Системата на чипа, която провежда шоуто на Модел B, е Broadcom 2711ZPKFSB06B0T, докато SOC на CM4 и Pi 400 е 2711ZPKFSB06C0T. Ако просто присвивате очи, можете да видите как ревизията се променя от "B" на "C". И в листа с данни на CM4 има изхвърлена фраза за това как работи по-ефективно от модела B. И когато погледнах вътре в Pi 400, имаше този гигантски алуминиев радиатор, прикрепен към SOC, вероятно за да го предпази от прегряване в корпуса на клавиатурата. Но имаше и друга улика: Pi 400 по подразбиране е с тактова честота 1,8 GHz, вместо 1,5 GHz за другите две, които се продават без радиатор.

Може ли CM4 да се справи с Pi 400 с малко добавен алуминий? Ще оставят ли новите братя и сестри Pi 4 Model B на прах? Време е да направите овърклок!

Малък овърдрайв

Овърклокването на Raspberry Pi е безболезнено. В повечето случаи това е толкова просто, колкото редактирането на файла /boot/config.txt и въвеждането на желаната максимална скорост и напрежение на ядрото на процесора. Ако не се стартира, избирате по-ниска скорост на процесора, докато получите нещо, което работи. Но това не означава, че ще получите пълно подобрение на производителността - основните процесори работят заедно, или може би по-долу, графичните процесори, които работят с ThreadX RTOS, и задействат основните процесори, когато се нагреят.

Това термично ограничение означава, че можете да стартирате Raspberry Pi толкова бързо, колкото можете да разсеете излишната топлина, която генерира, под ограничение от около 2,15 GHz. Не е твърде изтъркан за система, продавана на 1,5 GHz или 1,8 GHz. Но това е и ахилесовата пета на Пи; когато нашият Джонатан Бенет се опита да използва Pi 4B като настолен компютър в продължение на една седмица без радиатор, той откри, че се задавя на моменти. От трите тестови модела тук регулирането се извършва около 82,5 ° C.

Нашият тестов пакет трябваше да стартира стрес-ng в режим --matrix 0, за да зареди напълно процесора, след това да запише системното време и температура на Linux и да измери скоростта на процесора с vcgencmd measure_clock arm. Лесно!

Костна референтна основа

приключения
Най-лошото нещо, което можете да направите с чисто нов Raspberry Pi 4B, който ще поеме товар, е да си купите невентилиран калъф, като официалния калъф на Raspberry Pi, и да го поставите там, дори при налични 1,5 GHz. Както можете да видите, нанесено отдолу в червено, започва да се забавя след само 10 минути при пълно натоварване, намалявайки средната скорост до нещо като 1,1 GHz след известно време.

Отварянето на кутията, за да получите прохладен бриз, ви купува много: има доказателства дори за най-малкото ограничение на номиналната честота от 1,5 GHz след около 25 минути при пълна газ, а няма. толкова грешно. Ето защо 1,5 GHz е рекламираната скорост на Pi 4B: тя е точно на ръба на мястото, където е щастлива, ако бъде оставена непокрита.

Сравнете това с изчислителния модул при същите 1,5 GHz, в жълто и можете да видите, че той произвежда по-малко топлина - икономиите на енергия, споменати в листа с данни. Без съмнение изчислителният модул се загрява без радиатор. Но той се установява при около 75 ° C на открито, може би 7 ° C под прага на дроселната клапа.

За контраст погледнете Pi 400 в синьо. Този масивен алуминиев радиатор прави това, което трябва да направи, и не само. При запаса от 1,8 GHz, който вече е с 12,5% по-бърз от който и да е от другите модули, той не се изпотява - поддържайки го под 60 ° C. Можете да работите с Pi 400 с пълен капацитет. Диета завинаги, на тавана ми, през лятото.

Hotrodding Pi 400

Така че, ако Pi 400 се представя отлично при стокови скорости, какво, ако увеличим скоростта? За целта редактирах /boot/config.txt класифицирам и зададох arm_freq = 2000 и over_voltage = 6 и рестартирах. Защо шест? Тъй като това е най-високото налично ниво на пренапрежение, без да изтласквате чипа от неговия дизайнерски плик и анулирате гаранцията - можете да отидете по-високо, но вероятно има малка печалба и може да изгорите нещата.

(Колкото и да е странно: Pi 400 се предлага с over_voltage = 0x11170 по подразбиране, което го захранва 0.95V вместо 0.86V по подразбиране, но по-ниско от 1.03V, при което получавате over_voltage = 6. Не разбирам не новия формат, така че не съм играл с него. Някой?)