Все, що вам потрібно знати про розгін Raspberry Pi 5

Основні моменти

  • Можливості Raspberry Pi 5 можна розширити шляхом розгону, що є особливо цінним для ресурсоємних завдань, таких як машинне навчання.
  • Для успішного розгону Pi 5 критично важливо підтримувати його температуру нижче 80°C. Для цього можна скористатися офіційним корпусом Raspberry Pi 5 з інтегрованим вентилятором або аксесуаром Active Cooler з радіатором та вентилятором.
  • Процес розгону Pi 5 включає внесення змін до конфігураційного файлу config.txt та налаштування параметрів швидкості ЦП. Важливо пам’ятати, що розгін може скоротити термін служби пристрою та анулювати гарантію, тому слід бути обережним.

Хоча Raspberry Pi 5 працює в кілька разів швидше за Pi 4, його продуктивність можна ще більше підвищити за допомогою розгону. Розглянемо, як розігнати систему на кристалі (SoC) вашого Raspberry Pi 5, щоб отримати додатковий приріст швидкості.

Навіщо розганяти Raspberry Pi 5?

Базова тактова частота процесора Raspberry Pi 5 становить 2,4 ГГц, що значно перевищує 1,8 ГГц у Pi 4, забезпечуючи помітне збільшення продуктивності в різних задачах. Графічний процесор VideoCore VII також працює на частоті 800 МГц, порівняно з 500 МГц у VideoCore VI Pi 4.

Подібно до розгону Raspberry Pi 4, ці параметри можна покращити, розігнавши чотири ядра процесора та графічний процесор Pi 5 SoC. Це призведе до збільшення продуктивності в ресурсоємних процесорних завданнях, таких як використання Raspberry Pi як медіасервера Plex або запуск великої мовної моделі для чат-бота зі штучним інтелектом.

Варто зазначити, що розгін може скоротити термін служби вашого Pi 5. Надмірне підвищення напруги може призвести до втрати гарантії. Тому, всі дії з розгоном виконуються на ваш власний ризик, особливо при спробах досягти максимальних швидкостей.

Підтримання оптимальної температури Raspberry Pi 5

Для ефективного розгону вашого Raspberry Pi 5 SoC (система-на-чіпі) необхідно підтримувати його температуру нижче 80°C. При досягненні цієї температури SoC автоматично ініціює захисний механізм, що зменшує частоту ядер процесора, доки температура не знизиться. Якщо температура досягне 85°C, буде активовано максимальне обмеження швидкості, включаючи графічний процесор.

Незважаючи на те, що Raspberry Pi 5 демонструє нижчу температуру порівняно з Pi 4 під час типового робочого навантаження, інтенсивні завдання вимагають додаткового охолодження. Саме тому Raspberry Pi 5 було розроблено з додатковими функціями для керування температурою.

Офіційний корпус Raspberry Pi 5 має вбудований вентилятор, який підключається до порту JST, позначеного як “FAN” на платі Pi 5. Для покращеного охолодження доступний аксесуар Active Cooler, який встановлюється на верхній частині плати та оснащений радіатором і вентилятором. Під час нашого тестування розгону ми використовували Active Cooler.

Автор зображення: Raspberry Pi

Інструкція з розгону Raspberry Pi 5

Як і на попередніх моделях Raspberry Pi з офіційною операційною системою Raspberry Pi OS, ви можете змінювати тактову частоту Pi 5 SoC, вносячи корективи до файлу налаштувань завантаження config.txt.

Перш ніж почати, рекомендується оновити вашу систему. Відкрийте термінал, натиснувши відповідну іконку на верхній панелі меню або обравши Меню > Аксесуари > Термінал, і введіть наступне:

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y 

Процес оновлення може зайняти певний час, залежно від кількості доступних оновлень.

Встановлення інструментів моніторингу

Перед початком розгону Raspberry Pi 5, встановимо кілька інструментів для порівняння продуктивності та температури до і після. Почнемо з установки утиліти для отримання інформації про систему – Neofetch:

 sudo apt install neofetch 

Для перегляду поточної інформації про систему, введіть:

 neofetch 

Ви повинні побачити базову тактову частоту ЦП Pi 5, яка складає 2,4 ГГц. Далі встановимо інструмент для створення навантаження під назвою “stress”:

 sudo apt install stress

Для встановлення інструменту для стрес-тестування Stressberry в Raspberry Pi OS “Bookworm”, потрібно створити віртуальне середовище Python (ми назвемо його “overclock”), перейти в його каталог та активувати його:

 python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate

Після чого ви зможете встановити Stressberry:

 pip3 install stressberry 

Тепер проведемо початковий стрес-тест з базовою тактовою частотою для порівняння з результатами після розгону. Введіть цю команду для 100-секундного тесту з використанням усіх чотирьох ядер процесора:

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

Після стабілізації базової температури (це може зайняти певний час), почнеться стрес-тест, який показуватиме поточну температуру процесора та частоту (у МГц), яка має досягати 2400.

Редагування файлу Config.txt для розгону

Тепер настав час змінити налаштування швидкості процесора для початку розгону. Відкрийте файл налаштувань config.txt за допомогою текстового редактора nano:

 sudo nano /boot/config.txt 

Додайте наступні рядки:

 arm_freq=2800
gpu_freq=900
over_voltage_delta=50000

Тут ми встановлюємо тактову частоту процесора на 2,8 ГГц, збільшуємо частоту графічного процесора та підвищуємо напругу ядра SoC (це може бути необхідним або ні, залежно від вашого пристрою). Вийдіть з nano та збережіть зміни, натиснувши Ctrl + X, потім Y та Enter. Для застосування розгону, перезавантажте Pi 5:

 sudo reboot 

Після перезавантаження знову введіть команду терміналу neofetch; ви повинні побачити нову частоту процесора 2,8 ГГц.

Стрес-тестування розігнаного Pi 5

Для повторного запуску Stressberry, вам потрібно активувати віртуальне середовище Python, зробіть це за допомогою наступних команд:

 cd overclock
source bin/activate

Далі, запустіть той самий стрес-тест, що й раніше (з іншим ім’ям файлу для результату):

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

Цього разу ви побачите, що процесор досягає встановленої частоти 2,8 ГГц або будь-якої іншої встановленої вами. Також, температура буде вищою. Під час наших тестів з активним кулером, встановленим на Pi 5, вона досягла максимуму 64,8°C, що значно нижче порогу, де почало б застосовуватися обмеження швидкості.

Деяким користувачам вдалося підвищити частоту процесора до 3 ГГц або трохи більше, а частоту графічного процесора до 1 ГГц, але результати можуть відрізнятися в залежності від конкретної плати Pi 5 та використовуваного методу охолодження. Якщо розгін на певному рівні викликає нестабільність системи, спробуйте зменшити його. В окремих випадках Pi 5 може навіть не завантажитися на робочий стіл через недостатню потужність.

Що робити, якщо Pi 5 не завантажується?

Якщо після зміни параметрів розгону в config.txt ваш Raspberry Pi 5 не завантажується, не варто панікувати. Найпростішим рішенням буде утримання клавіші Shift під час завантаження для тимчасового вимкнення розгону. У такому випадку Pi 5 має завантажитися в штатному режимі.

Якщо цей метод не спрацює, вимкніть Pi 5, витягніть картку microSD і підключіть її до іншого комп’ютера (за допомогою кардрідеру) для редагування файлу config.txt. Там ви можете змінити або видалити параметри розгону, додавши символ # на початку кожного рядка.

Також, можна знизити тактову частоту Pi 5 для зменшення споживання енергії (наприклад, у портативному проєкті) та/або для підтримки низької температури.

Розгін Raspberry Pi 5 – це легко

Як ви переконалися, розгін Pi 5 – досить простий процес. Завдяки додатковій обчислювальній потужності, отриманій від розгону, ви зможете ефективніше виконувати ресурсомісткі завдання, такі як машинне навчання та обробка великих мовних моделей. Збільшена потужність відкриває нові можливості для ваших проєктів на Raspberry Pi 5.