关于 Raspberry Pi 5 超频您需要了解的一切

要点

  • Raspberry Pi 5 可以超频以获得更好的性能,这对于机器学习等处理器密集型任务可能很有用。
  • 要对 Pi 5 进行超频,您需要将其温度保持在 80°C 以下。 带有冷却风扇的官方 Raspberry Pi 5 外壳以及带有散热器和风扇的 Active Cooler 配件可以帮助进行热控制。
  • 对 Pi 5 进行超频涉及修改 config.txt 启动设置文件和更改 CPU 速度设置。 但是,超频可能会缩短 Pi 5 的使用寿命并使保修失效,因此请谨慎操作。

虽然 Raspberry Pi 5 的速度是 Pi 4 的两到三倍,但它可以超频以获得更好的性能。 了解如何对 Raspberry Pi 5 的片上系统进行超频,以释放免费的速度提升。

为什么要对 Raspberry Pi 5 进行超频?

Raspberry Pi 5 的默认 CPU 速度为 2.4GHz,明显快于 Pi 4 的 1.8GHz,为许多任务提供了明显更快的性能。 其 VideoCore VII GPU(图形处理单元)默认也以 800MHz 运行,而 Pi 4 的 VideoCore VI 则为 500MHz。

然而,与超频 Raspberry Pi 4 一样,可以通过超频 Pi 5 SoC 的四个 CPU 核心和 GPU 来提高这些速度。 这应该会提高处理器密集型任务的性能,例如使用 Raspberry Pi 作为 Plex 媒体服务器,或尝试为 AI 聊天机器人运行大型语言模型。

超频的缺点是可能会缩短 Pi 5 的使用寿命。使用过高的过压甚至可能导致保修失效。 因此,您需要自行承担风险——尤其是在提高速度时。

让您的 Raspberry Pi 5 保持凉爽

要启用 Raspberry Pi 5 SoC(片上系统)的超频,您需要将其温度保持在 80°C (176°F) 以下。 一旦达到该水平,SoC 将自动触发安全机制,开始限制 CPU 内核,降低其速度,直到温度下降。 如果温度达到 85°C (185°F),将触发最大节流,包括 GPU。

虽然在运行典型的桌面任务时,Raspberry Pi 5 实际上比 Pi 4 的运行温度更低,但在重负载下,它确实需要一些热控制方面的帮助。 这就是 Raspberry Pi 公司推出带有一些可选附加功能的 Pi 5 的原因。

官方的 Raspberry Pi 5 外壳有一个内置冷却风扇,您可以将其连接到 Pi 5 板上标有“FAN”的 JST 端口。 为了获得更大的冷却能力,安装在 Pi 5 板顶部的 Active Cooler 配件配有散热器和风扇。 我们在超频测试中使用了主动冷却器。

图片来源: 树莓派

如何超频 Raspberry Pi 5

与运行官方操作系统 Raspberry Pi OS 的其他 Raspberry Pi 型号一样,您可以通过修改 config.txt 启动设置文件来更改 Pi 5 SoC 的时钟速度。

在开始之前,最好更新和升级您的系统。 单击顶部菜单栏中的图标或通过菜单 > 附件 > 终端打开终端窗口,然后输入:

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y 

这可能需要一些时间来检查最新的软件包,然后更新系统。

安装监控工具

在对 Raspberry Pi 5 进行超频之前,我们将安装一些有用的工具,以便比较前后的性能和温度。 首先,安装Neofetch系统信息工具:

 sudo apt install neofetch 

要查看当前系统信息,请运行:

 neofetch 

它应该显示 Pi 5 的默认 CPU 速度为 2.4GHz。 接下来,安装“压力”工作负载生成工具:

 sudo apt install stress

要在 Raspberry Pi OS“Bookworm”中安装 Stressberry 压力测试工具,您首先需要创建一个虚拟 Python 环境(我们称之为“超频”),将目录更改为该环境,然后激活它:

 python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate

然后您可以安装 Stressberry:

 pip3 install stressberry 

现在让我们在默认主频下进行初始压力测试,以便与稍后的超频结果进行比较。 使用所有四个 CPU 核心运行此命令进行 100 秒测试:

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

等待稳定的基准温度(可能需要一段时间)后,压力测试将运行,每行将显示当前的 CPU 温度和频率(以 MHz 为单位),最高应为 2400。

编辑Config.txt文件进行超频

现在是时候更改 CPU 速度设置以开始超频 Pi 5。在 nano 文本编辑器中打开 config.txt 设置文件:

 sudo nano /boot/config.txt 

添加以下行:

 arm_freq=2800
gpu_freq=900
over_voltage_delta=50000

在这里,我们将 CPU 时钟速度设置为 2.8GHz,同时提高 GPU 速度,并增加 SoC 核心电压以提供帮助 – 您可能需要也可能不需要应用此过压来使其工作。 退出 nano 并按 Ctrl + X、Y 和 Enter 保存设置。 要激活超频,请重新启动 Pi 5:

 sudo reboot 

重新启动后,再次运行 neofetch 终端命令; 您应该会看到新的 CPU 速度为 2.8GHz。

对超频的 Pi 5 进行压力测试

您需要从 Python 虚拟环境中运行 Stressberry,因此重新激活它:

 cd overclock
source bin/activate

然后运行与之前相同的 Stressberry 测试(输出文件名不同):

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

这次您应该看到 CPU 达到 2.8GHz 的超频速度,或者您设置的任何速度。 它还具有更高的温度——在我们的测试中,当 Pi 5 安装了主动冷却器时,温度最高达到 64.8°C (148.6°F),远低于应用节流的水平。

一些用户已经设法将 CPU 速度进一步提高到 3GHz 或稍高,将 GPU 提高到 1GHz,但里程可能因不同的 Pi 5 主板和所使用的冷却方法而异。 如果超频达到一定程度会导致系统不稳定,您应该尝试更适度的超频。 在某些情况下,Pi 5 甚至可能无法启动到桌面,这通常是由于缺乏足够的电量。

如果 Pi 5 无法启动怎么办?

如果在更改 config.txt 中的超频设置后,您发现 Raspberry Pi 5 无法启动,请不要担心。 最简单的解决方法是在启动期间按住 Shift 键来暂时禁用超频; 然后 Pi 5 应该可以正常启动。

如果这不起作用,您可以随时关闭 Pi 5,然后取出 microSD 卡并将其连接(使用 USB 读卡器)到另一台计算机,以从那里编辑 config.txt 文件。 然后,您可以更改超频设置,或通过在每行开头添加 # 符号将其注释掉。

如果您想减少功耗(也许是便携式项目)和/或降低温度,甚至可以对 Pi 5 进行降频。

Raspberry Pi 5 超频很容易做到

正如您所见,对 Pi 5 进行超频是一个相对简单的过程。 借助超频获得的额外处理能力,您可以更有效地运行 CPU 密集型任务,因此它可能对机器学习和大型语言模型等任务有用。 您新发现的额外功能将为您的 Raspberry Pi 5 释放更多项目可能性。