Основні тези
- Можливості прискорення Raspberry Pi Zero 2 W дозволяють підвищити його продуктивність, що робить його привабливим для складніших переносних проєктів та емуляції ретро-ігор.
- Прискорення може скоротити термін служби Pi Zero 2 W, тому слід діяти обережно.
- Для оптимальних результатів рекомендується використовувати засоби охолодження, щоб уникнути перегріву та терморегуляції.
Аналогічно іншим одноплатним комп’ютерам Raspberry Pi, Raspberry Pi Zero 2 W можна прискорити для досягнення більшої продуктивності. Дізнайтеся, як прискорити центральний процесор (CPU) і графічний процесор (GPU) Pi Zero 2 W для підвищення швидкості роботи.
Для чого прискорювати Raspberry Pi Zero 2 W?
Raspberry Pi Zero 2 W є значним покращенням порівняно з оригінальними моделями Pi Zero, оскільки він оснащений тим же SoC Broadcom BCM2710A1, що і повнорозмірний Pi 3. Це забезпечує його роботу вп’ятеро швидше, ніж Pi Zero.
Завдяки своїм компактним розмірам і ціні в 15 доларів, Pi Zero 2 W є ідеальним вибором для використання в переносних проєктах. Зазвичай він працює без монітора та клавіатури, а віддалений доступ до Raspberry Pi здійснюється через SSH.
Проте, якщо ви бажаєте використовувати Pi Zero 2 W як настільну систему з графічним інтерфейсом, він може здаватися повільнішим у порівнянні з Pi 4 або Pi 5. Прискорення його CPU та GPU дозволить підвищити його швидкодію. Це також стане в нагоді при емуляції старих ігрових систем.
Недоліком прискорення є можливість скорочення терміну служби вашого Pi Zero 2 W. Це також може анулювати гарантію, якщо ви використовуєте опцію `force_turbo=1` у файлі `config.txt`, щоб увімкнути вищі рівні перенапруги (понад 6). Тому прискорення проводиться на ваш страх і ризик, особливо при підвищенні швидкості.
Охолодження Raspberry Pi Zero 2 W
При роботі на вищій швидкості Raspberry Pi Zero 2 W виділяє більше тепла. Коли температура досягає 80°C (176°F), SoC автоматично починає знижувати швидкість ядер CPU, поки температура не спаде. Якщо температура зросте до 85°C (185°F), спрацьовує максимальне зниження швидкості, включаючи GPU.
Хоча нам вдалося досягти прискорення до 1,2 ГГц, використовуючи лише плату Pi Zero 2 W, додавання охолодження може допомогти знизити температуру, особливо при роботі з високим навантаженням. Це охолодження може бути у вигляді радіатора, вентилятора або їх комбінації, як у варіанті від The Pi Hut: Радіатор з двома вентиляторами.
Як прискорити Raspberry Pi 2 W
Як і в інших моделях Raspberry Pi зі стандартною операційною системою Raspberry Pi OS (раніше відомою як Raspbian), можна змінити тактову частоту системи на чипі (SoC) Pi Zero 2 W, редагуючи файл налаштувань `config.txt`.
Рекомендовано розпочати з оновлення всіх системних пакетів. Якщо ви використовуєте графічний інтерфейс робочого столу, відкрийте вікно терміналу, натиснувши його піктограму на панелі меню або вибравши Меню > Аксесуари > Термінал, і введіть:
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
Оновлення може зайняти певний час, залежно від швидкості вашого інтернет-з’єднання.
Встановлення інструментів моніторингу
Перед прискоренням Raspberry Pi Zero 2 W встановимо декілька корисних інструментів для порівняння продуктивності та температури до і після. Спочатку встановимо інструмент Neofetch для отримання інформації про систему:
sudo apt install neofetch
Для перегляду поточної інформації про систему запустіть:
neofetch
Він має показати частоту CPU Pi Zero 2 W за замовчуванням, яка становить 1 ГГц. Потім встановимо інструмент для створення навантаження `stress`:
sudo apt install stress
Якщо ви використовуєте версію ОС Raspberry Pi “Bullseye” або ранішу (або Raspbian), можна встановити інструмент стрес-тестування Stressberry за допомогою:
pip3 install stressberry
Проте, якщо ви використовуєте останню версію ОС Raspberry Pi “Bookworm”, необхідно інсталювати Stressberry у віртуальному середовищі Python (ми назвали наше “overclock”):
python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate
pip3 install stressberry
Тепер можна провести початковий стрес-тест на частоті Pi Zero 2 W за замовчуванням для порівняння з результатами прискорення пізніше. Виконайте цю команду (у віртуальному середовищі Python на “Bookworm”) для 100-секундного тесту, використовуючи всі чотири ядра CPU:
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest1.dat
Коли SoC досягне стабільної базової температури, почнеться стрес-тест, і кожен рядок відображатиме поточну температуру та частоту процесора, яка має досягати 1000 МГц (тобто 1 ГГц).
Редагування файлу `Config.txt` для прискорення
Тепер прискоримо Raspberry Pi Zero 2 W, змінивши налаштування швидкості CPU та GPU, які будуть активовані після перезавантаження. Відкрийте файл налаштувань `config.txt` у текстовому редакторі nano:
sudo nano /boot/config.txt
Додайте такі рядки:
arm_freq=1200
core_freq=500
Тут ми використовуємо `arm_freq` для встановлення тактової частоти процесора на 1200 МГц (1,2 ГГц), а `core_freq` для збільшення швидкості ядра GPU (з початкових 400 МГц). Перегляньте офіційну Raspberry Pi документацію з прискорення для всіх можливих варіантів. Остання прошивка автоматично збільшує напругу, якщо систему прискорено, але ви можете вручну змінити це, якщо потрібно (ми цього не робили), наприклад за допомогою:
over_voltage=2
Вийдіть з nano та збережіть налаштування, натиснувши Ctrl + X, потім Y і Enter. Щоб активувати прискорення, перезавантажте Pi Zero 2 W:
sudo reboot
Після перезавантаження знову запустіть команду терміналу `neofetch`; ви повинні побачити нову швидкість CPU 1,2 ГГц.
Стрес-тестування прискореного Pi Zero 2 W
Якщо ви використовуєте Raspberry Pi OS “Bookworm”, необхідно запустити Stressberry у віртуальному середовищі Python, тому повторно активуйте його:
cd overclock
source bin/activate
Потім запустіть той же тест Stressberry, що і раніше (з іншою назвою файлу для результату):
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest2.dat
Цього разу ви побачите, що CPU досягає розігнаної швидкості 1,2 ГГц. Температура також буде вищою — під час наших тестів без додаткового охолодження вона досягла максимуму 67,1°C (152,8°F), що значно нижче 80°C, при яких починається терморегуляція.
Завдяки додатковому охолодженню, такому як вентилятор або радіатор, деяким користувачам вдалося збільшити швидкість процесора до 1,4 ГГц, а графічного процесора до 700 МГц, але результати можуть відрізнятися для різних плат Pi Zero 2 W та методів охолодження.
Якщо прискорення викликає нестабільність системи, варто спробувати менш агресивні налаштування. У деяких випадках Pi Zero 2 W може навіть не завантажитися до робочого столу, зазвичай через недостатню потужність.
Що робити, якщо Pi Zero 2 W не завантажується?
Якщо після зміни параметрів прискорення в `config.txt` Raspberry Pi Zero 2 W не завантажується, не хвилюйтеся. Найпростішим рішенням є утримання клавіші Shift під час завантаження, щоб тимчасово вимкнути прискорення; після цього Raspberry Pi має завантажитися нормально.
Якщо це не допомогло, вимкніть Pi Zero 2 W, вийміть картку microSD та підключіть її (за допомогою USB-картридера) до іншого комп’ютера для редагування файлу `config.txt`. Потім можна змінити параметри прискорення або закоментувати їх, додавши символ # на початку кожного рядка.
Прискорити Raspberry Pi Zero 2 W досить просто
Якщо вам потрібна додаткова обчислювальна потужність для переносного проєкту або системи ретро-ігор, зміна налаштувань конфігурації для прискорення Raspberry Pi Zero 2 W є відносно простою. Для уникнення теплової регуляції SoC бажано використовувати додаткове охолодження.