Как безопасно разогнать Raspberry Pi 4?

Raspberry Pi 4 оснащен процессором Broadcom BCM2711 с четырьмя ядрами Cortex-A72 (такими же, как Raspberry Pi 400). Raspberry Pi 4 имеет заводскую тактовую частоту 1,5 ГГц, тогда как модуль Pi 400 работает на частоте 1,8 ГГц, что является явным признаком того, что процессор Pi 4 способен к разгону.

Тогда у читателя может возникнуть вопрос, почему же фонд Pi не сделал этого по умолчанию? Это связано с тем, что тепло, выделяемое разогнанным процессором, не может быть обработано материнской платой Pi (если не будут предприняты некоторые шаги для его охлаждения, что увеличит стоимость Pi). Таким образом, если у вас есть радиатор или кулер или вы можете установить их, вы можете легко разогнать свой Raspberry Pi 4 (безопасно до 2,147 ГГц или максимум заявленных 3 ГГц, но непригодно для использования), что значительно повысит производительность Pi. Прежде чем погрузиться в процесс разгона Raspberry Pi 4, давайте рассмотрим некоторые основы.

Программы для Windows, мобильные приложения, игры - ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале - Подписывайтесь:)

Значение тактовой частоты в вычислениях

Часы в вычислениях — это электронный импульс, который используется для синхронизации всех других компонентов процессора, а тактовая частота 1,5 ГГц просто означает, что процесс выполняется 1,5 миллиарда раз в секунду.

Объяснение разгона

Разгон процессора (ЦП или ГП) означает установку максимальной тактовой частоты процессора на более высокий уровень, чем значение по умолчанию или заводское состояние, например, тактовая частота Pi 4 по умолчанию составляет 1,5 ГГц, и процесс увеличения этой тактовой частоты до любого значения выше 1,5 ГГц (как и 2,3 ГГц) будет называться разгоном (то есть увеличение скорости примерно на 35 процентов по сравнению со стандартным тактовым значением). Но для разгона любого процессора или графического процессора (графический процессор Pi 4 можно безопасно разогнать с 500 МГц до 750 МГц), но не Pi-4, вам, возможно, придется следить за температурой и задействованными напряжениями или токами.

Преимущества разгона Raspberry Pi 4

Ниже приведены некоторые преимущества, которые вы можете получить, разогнав Raspberry Pi 4:

Ретро-игры. Если вы используете Pi 4 для игр в стиле ретро, разгон может значительно улучшить впечатления от ретро-игр. Это особенно верно, если вы запускаете игры Nintendo N64, Sony PlayStation 1 или Sega Dreamcast на RecalBox, RetroPie или другом подобном решении для ретро-игр.

Потоковое видео: если вы используете Raspberry Pi 4 для потоковой передачи видео, например Kodi, вы можете избавиться от проблем с производительностью, запустив Kodi на разогнанном Pi. Кроме того, разогнанный Pi поможет вам использовать VPN (необходимо для запуска Kodi).

Рабочий стол: дополнительная производительность разогнанного Raspberry Pi может сильно помочь, если Pi используется в качестве настольного компьютера.

Эмулятор ExaGear: если вы используете Windows на своем Raspberry Pi через эмулятор ExaGear, то разгон Pi может повысить производительность Windows Pi.

Предупреждения перед разгоном Raspberry Pi 4

Разгон Raspberry Pi 4, как правило, является безопасным процессом, но может быть рискованным, и разгон может привести к аннулированию гарантии или даже к необратимому повреждению оборудования, поэтому вы можете попробовать эти шаги на свой страх и риск, поскольку мы не несем ответственности за любые повреждения Raspberry Pi 4 из-за разгона. Кроме того, SD-карта (убедитесь, что на карте нет важных данных, или вы можете сделать резервную копию данных с помощью приложения, такого как Win32 Disk Imager) или ее слот также могут быть повреждены. И последнее, но не менее важное: если все работает нормально, разгон Pi 4, безусловно, может сократить срок его службы.

Что нужно учитывать перед разгоном Pi 4

Есть причины, по которым Pi 4 не имеет более высоких тактовых частот, и вы должны учитывать эти моменты, прежде чем разгонять Raspberry Pi 4.

Убедитесь, что на плате установлены радиатор (для пассивного охлаждения) и кулер (для активного охлаждения). Обратите внимание, что без этого метода охлаждения разгон будет контрпродуктивным, поскольку процессор начнет дросселировать (чтобы защитить себя от возгорания) и может вызвать зависание (низкая производительность по сравнению со штатной тактовой частотой 1,5 ГГц) из-за температуры Pi 4. поднимается.
Всегда есть шанс (даже с описанной выше техникой охлаждения), что Pi 4 может перегреться и загореться.
Вы можете аннулировать гарантию на Pi 4, если over_voltage больше 6, force_turbo=1 и temp_limit больше 85 или какие-либо настройки выше этих значений.

Требования для разгона Pi 4

Во-первых, Raspberry Pi 4 (одноплатный компьютер).
SD-карта (32 ГБ или больше) с установленной ОС Raspberry Pi.
Решение для охлаждения Raspberry Pi 4 (радиатор и кулер).
Хороший блок питания (рекомендуется использовать официальный блок питания), чтобы Pi 4 не голодал.
USB-клавиатура (дополнительно).
USB-мышь (опционально).
Монитор или дисплей.
Доступность Интернета для Raspberry Pi 4.
Ноутбук или стационарный компьютер

Выход из краха разогнанного Raspberry Pi

Прежде чем мы начнем процесс, самая важная часть — выйти из сценария сбоя или отсутствия загрузки. Если Raspbian установлен с помощью New Out of Box Software (NOOBS), у вас есть возможность нажать и удерживать клавишу Shift на клавиатуре при загрузке Pi 4, что приведет к исходному экрану установки ОС. Затем вы можете изменить config.txt (файл, который мы изменим для разгона Pi 4, как будет описано позже).

В случае, если вы используете ПК или ОС Pi для разгона Pi 4, вы можете отредактировать его файл конфигурации (обсуждается позже), чтобы вернуть настройки Pi 4 к значениям по умолчанию.

Способы разгона Raspberry Pi 4

Существует два метода разгона Pi 4: один через ОС Raspberry Pi, а другой через ПК или телефон (который может открывать SD-карту Pi 4 и редактировать файл конфигурации). Имейте в виду, что более старый Raspberry Pi можно было разогнать через его меню (наряду с двумя вышеуказанными способами).

Разгон Raspberry Pi 4 через ОС Raspberry Pi

Если вы установили ОС Raspberry Pi на свой Pi 4, вы можете использовать ее для разгона Pi 4. Процесс можно разделить на следующие этапы:

Обновите пакеты и зависимости Pi 4 до последней сборки

Запустите терминал на Pi 4 и выполните следующее: sudo apt update && sudo apt upgrade -y
Теперь выполните в Терминале следующее, чтобы обновить дистрибутив на Pi 4: sudo apt dist-upgrade.
Затем выполните следующее, чтобы обновить прошивку Pi 4: sudo apt install rpi-update.
Если прошивка уже обновлена, продолжайте, в противном случае выполните следующее: sudo reboot

Проверьте текущие конфигурации Pi 4

Перед разгоном Pi 4 лучше проверить текущие конфигурации Pi 4. Для этого запустите терминал Pi 4 и выполните одно из следующих действий:

Lscpu

или

кошка /sys/devices/система/процессор/процессор0/cpufreq/scaling_cur_freq

Начните разгонять Pi 4

Итак, теперь начинается основная часть разгона вашего Raspberry Pi 4. Для этого:

Запустите Терминал и выполните следующее, чтобы открыть файл конфигурации Pi 4 в редакторе Geany: sudo geany /boot/config.txt
Теперь подождите, пока запустится окно редактора Geany с открытым файлом конфигурации, а затем найдите #arm_freq=800 (возможно, вам придется немного прокрутить).
Затем удалите # в начале строки, чтобы активировать команду (поскольку она раскомментирует ее), и измените ее значение с 800 на 2000.
Теперь найдите over_voltage и установите для него значение 6.
Затем, если вы хотите разогнать графический процессор Pi 4, найдите gpu_freq и установите для него значение 750.
Теперь сохраните изменения, внесенные в файл конфигурации, и закройте редактор Geany.
Затем перезапустите Pi 4, и теперь Pi 4 загрузится с разогнанными значениями.

Если он не загружается, нажмите клавишу Shift на клавиатуре и перезагрузите Pi 4 со стандартными значениями. Если это не поможет, вы можете отредактировать файл конфигурации Pi 4 на ПК, чтобы вернуть его значение по умолчанию (обсуждается позже).

Настройте мониторинг температуры и тактовой частоты Pi 4

Как только Pi 4 загрузится с разогнанными значениями, откройте два экземпляра терминала на вашем Pi 4 и выполните следующее в одном из окон терминала, чтобы отслеживать тактовую частоту процессора: watch -n1 vcgencmd Measure_clock arm
Теперь в другом окне терминала выполните следующее, чтобы измерить температуру Pi 4: watch -n1 vcgencmd Measure_temp

Запустите SysBench, чтобы проверить разгон Pi 4

После того, как в Терминале настроен мониторинг тактовой частоты и температуры, выполните в Терминале следующее, чтобы установить SysBench: sudo apt install sysbench
После установки выполните следующее в окне терминала и продолжайте проверять окна температуры и тактовой частоты в терминале, чтобы записать параметры: sysbench –num-threads=8 –test=cpu –cpu-max- премьер=20000 пробег
После завершения теста вы можете проверить цифры. Поскольку ваш пробег может варьироваться в зависимости от многих факторов, мы можем дать вам некоторые цифры для сравнения. Разгонному 2Ghz Raspberry потребовалось 10 секунд, чтобы завершить тест sysbench, тогда как стандартной или базовой тактовой частоте (1,5 ГГц) Raspberry Pi 4 потребовалось около 15 секунд, чтобы выполнить тот же тест. Это серьезное повышение производительности Pi 4, которое вы можете заметить при реальном использовании.

Попробуйте повысить или понизить тактовую частоту на Pi 4

Не все кремниевые чипы одинаковы, и не каждый Pi 4 будет работать с указанными выше значениями. В таком случае вы можете попробовать повысить или понизить тактовую частоту на Pi 4.

Чтобы понизить значения часов, добавьте следующее в файл конфигурации Pi 4 (как обсуждалось выше) и перезапустите Pi 4:over_voltage=2 arm_freq=1750
Чтобы увеличить значения часов Pi 4, добавьте следующее в файл конфигурации Pi 4 и перезапустите Pi 4:over_voltage=6 arm_freq=2147 gpu_freq=750

Отключить разгон Pi 4

Может наступить время, когда вы захотите запустить Pi 4 на штатной тактовой частоте. Для этого:

Запустите терминал Pi 4 и выполните следующее, чтобы открыть файл конфигурации в редакторе Geany: sudo geany /boot/config.txt
Теперь перейдите в раздел, где значения были добавлены/отредактированы ранее, и просто добавьте знак # (который отключит выполнение этих команд, пометив их как комментарии) перед каждой записью, т.е. добавьте # перед over_voltage, arm_freq и gpu_freq.
Затем сохраните изменения, внесенные в файл конфигурации, и закройте редактор Geany.
Теперь перезагрузите Pi 4, и он загрузится с тактовой частотой по умолчанию.

В случае, если вы хотите включить разгон, повторите описанные выше шаги и просто удалите знак # из слов over_voltage, arm_freq и gpu_freq в файле конфигурации Pi 4, чтобы раскомментировать эти значения и перезапустить Pi 4.

Разгон Raspberry Pi 4 через ПК

Если вы установили Windows на Raspberry Pi 4 или у вас есть другой компьютер, вы можете разогнать Raspberry Pi 4 с помощью Windows на Pi или другом ПК. В случае Windows Pi 4 вы можете использовать утилиту монтирования загрузочного раздела. Для другого ПК процесс одинаков для Windows, Mac и Linux (даже для телефона Android и iPhone, которые могут открывать SD-карту и редактировать файл конфигурации Pi 4), но мы обсудим процесс для ПК с Windows:

Выключите Pi 4 и извлеките SD-карту.
Теперь вставьте SD-карту в ПК с Windows и откройте SD-карту через проводник.
Затем в загрузочном разделе SD-карты найдите файл конфигурации и откройте его с помощью Блокнота или Блокнота++ (лучше использовать Блокнот++, так как Блокнот может повредить файлы дистрибутива Linux, и измененные конфигурации могут не примениться).
Теперь добавьте строки ниже, если вы хотите использовать стабильный разгон (для Pi 4 с приличной системой охлаждения): over_voltage=6 arm_freq=2147 gpu_freq=700
В случае, если вы хотите использовать средний разгон (для Pi 4 с умеренной системой охлаждения), добавьте в файл конфигурации следующие строки: arm_freq=2300 gpu_freq=750 gpu_mem=32 over_voltage=14 force_turbo=1
В случае, если вы хотите использовать экстремальный разгон (для Pi 4 с высокоэффективной системой охлаждения) на Pi 4, добавьте следующие строки в файл конфигурации, но будьте осторожны, это может привести к зависанию и может быть опасным:initial_turbo =60 перенапряжение=15 arm_freq_min=100 arm_freq=2350 gpu_freq=800 gpu_mem=512
После добавления необходимых строк (стабильный, средний или экстремальный разгон) сохраните внесенные изменения и закройте текстовый редактор. Будет лучше начать со стабильного, а затем перейти к экстремальному после тестирования рабочего состояния Pi 4.
Теперь извлеките SD-карту из ПК с Windows и вставьте ее в Pi 4.
После этого загрузите Pi 4 с настройками разгона.
Затем запустите диспетчер задач и перейдите на вкладку «Производительность» (если Pi 4 использует Windows).
Теперь вы можете заметить, что тактовая частота процессора Pi 4 составляет 2,1 ГГц (если использовался стабильный разгон).

Имейте в виду, что если Pi 4 не загружается, вы можете использовать описанные выше шаги, чтобы вернуть тактовую частоту к значениям по умолчанию.

Понимание различных предупреждающих знаков

Во время разгона вы можете заметить следующие предупреждающие значки, а затем настроить проблемную функцию, чтобы решить проблему.

Предупреждение о пониженном напряжении

Если вы видите предупреждение о пониженном напряжении, отрегулируйте напряжение Pi 4 (вам может понадобиться другой стабильный источник питания).

Предупреждение о высокой температуре (80-85 °C)

Если вы видите предупреждение о высокой температуре, либо увеличьте охлаждение Pi 4, либо выключите его и уменьшите скорость разгона после того, как дайте ему остыть.

Предупреждение о перегреве (выше 85 °C)

Если вы видите этот значок, немедленно выключите Pi 4 и дайте ему остыть. Теперь уменьшите скорость разгона и повторите попытку разгона.

Заключение

Мы надеемся, что у вас все прошло хорошо и вы успешно разогнали свой Raspberry Pi 4. Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, не стесняйтесь спрашивать в разделе комментариев.