Raspberry Piのオーバークロック

このインタラクティブなツールを使って、Raspberry Pi 4、Raspberry Pi 400、Raspberry Pi 3Bをオーバークロックしてみましょう。他のRaspberry Piモデルにも対応していますので、お持ちのものがない場合はお問い合わせください。 追加をご希望の場合は、お問い合わせください。:

このツールを使ってRaspberry Piをオーバークロックする方法

このシンプルなウェブベースのオーバークロックツールを使って、Raspberry Piをオーバークロックするためのクイックツアーとハウツーをビデオでご覧ください。

まずは、このdomの引用文を読んで、ご確認ください。

全てのチップ、全ての温度、全ての使用条件で100%のオーバークロックを保証するものではないことをご理解ください。
もしそうであれば、デフォルトのクロック周波数を上げていたでしょう。

中程度のオーバークロックで動作するように、というのが精一杯だと思います。 おそらく、チップの90%.

dom, Raspberry Pi エンジニア Raspberry Pi Forum Post on Overclocking」に掲載されています。

このウェブベースのツールでは、Raspberry Pi 4、Raspberry Pi 400、Raspberry Pi 3のオーバークロック設定を素早く選択することができます。

(ユーザーからの要望があれば、さらに多くのRaspberry Piモデルを提供する予定です。)

Raspberry Piに設定を適用する前に、必ずこのページ全体に目を通してください。オーバークロック後にRaspberry Piが起動しなくなった場合の対処法も書かれています(これは実際に起こりうるリスクです)。また、設定が長期的に安定しているかどうか、Raspberry Piが十分に冷却されているかどうかを確認する必要があります。

Pi 4の場合、ARM Cortex-A72 CPUは、物理的な理由により、この方法でより多くの熱を放散することができます。

クール・クーリング・ハック

このツールを使用するには、以下の手順を踏む必要があります。

ステップ1:Raspberry Piモデルの選択

インタラクティブなオーバークロックツールでRaspberry Piのモデルを選択する
スクリーンショットは、このRaspberry Pi Overclocking Toolに組み込まれている異なるRaspberry Piモデルの選択肢を示しています。

オーバークロックしたいRaspberry Piのモデルを選択し、「」をクリックします。次のステップ".なお、Raspberry Pi 3Bは、Raspberry Pi 3B - Raspberry Pi 3B+のオーバークロックは現在サポートしていません(理由は後述)。

ステップ2:オーバークロック・プリセットの選択

ミディアムブースター」と「マキシマムパフォーマンス」の選択があります。

Raspberry Piを十分に冷却するようにしてください。特に「最大パフォーマンス」では、過熱するとRaspberry Piは回路を保護するためにクロック周波数を下げてしまいます。

Raspberry Pi用の2種類のオーバークロック・プリセット - ミディアムブースターとマキシマムパフォーマンス
このRaspberry Piオーバークロックツールでは、オーバークロックのプリセットを選択できます。

ご覧のように、少なくともヒートシンク(または FLIRCケース中型ブースター用)と アクティブ・クーリング 最大限のパフォーマンスを発揮するために

クリックすると "次のステップ"と表示され、結果を確認することができます。

Step 3 プリセットのダウンロードまたはコピー

Raspberry Pi 4のミディアムオーバークロックプリセット: over_voltage=6 arm_freq=2000
Raspberry Pi 4の中程度のオーバークロックのプリセット(例

結果画面が表示されます。最大性能のオーバークロック・プリセットを選択した場合は、そのプリセットを確認する必要もあります。 保証を無効にする Raspberry Piの中にある特別なビットを設定することで。

最大のオーバークロックを行うと、Raspberry Piの保証ビットが設定されます。
お使いのRaspberry Pi 4の最大パフォーマンスのオーバークロックプリセットを見るには、チェックマークボックスにチェックを入れてください。

チェックマークを入れると、この場合のプリセットにアクセスできます。 保証を心配される場合には、代わりに中程度のオーバークロックのプリセットをお試しになることをお勧めします。

ボタンを使って"クリップボードへのコピー" をクリックすると、プリセットをコンピュータのクリップボードにコピーできます。あるいは、「」をクリックしてもダウンロード" をクリックすると、オーバークロックのプリセットをテキストファイルとしてダウンロードできます。

overclock.txtのダウンロード
overclock.txtのダウンロード

ステップ4:Raspberry Piのconfig.txtに新しいオーバークロック設定を追加します。

実際にオーバークロックを行うには、これらの新しい設定をRaspberry Piに追加する必要があります。

このためにconfig.txtを編集して、これらの行を下部に貼り付けます。ここでは、コマンドラインエディターのnanoを使った例を紹介します。

sudo nano /boot/config.txt
オーバークロックを可能にするためにrootユーザーで編集された/boot/config.txt(ファイルの下部にあるオーバークロック設定に注意してください)
Raspberry Pi 4の中程度のオーバークロック設定を/boot/config.txtに記載。

注:オーバークロックの設定は、以下のようにしてください。 [すべて]の 文、または(さらに良いことに)あなたのRaspberry Piに適したセレクタの下、例えば [pi4]..こうすることで、Pis間でmicroSDカードを共有しても、オーバークロック設定は実際に使用できるPiにのみ適用されます。 スクリーンショットでは、ファイルの最後にオーバークロック設定を貼り付けていますが、それらは「すべての」Pisに適用されます。

悪魔は細部に宿る

また、config.txtと同じフォルダ(FATパーティション「boot」の一番上のフォルダ)にoverclock.txtを置き、config.txtに以下の行を追加してインクルードすることもできます。

include overclock.txt
overclock.txtは、メインのブート設定ファイルconfig.txtに含まれています。
ブート設定ファイルconfig.txtからオーバークロック設定ファイルを含む

このようにして、設定を別々にしておくことができます(あるいは、中程度と高程度のオーバークロック設定を作成し、それらを編集して切り替えることもできます)。 インクルード ライン)

Step 5 Raspberry Piを再起動します。

これで、オーバークロック設定が適用され、システムの動きが活発になり、反応が速くなったと感じられるはずです。

あなたのRaspberry Piが新しい設定で適切に動作するかどうか、ストレステストを行ってください。特に最大のオーバークロック設定では、不安定になったり、Raspberry Piの起動に問題が生じたりする可能性があります。すべてのRaspberry Piのシリコンチップは同じように作られているわけではなく、純正のクロックスピード設定はすべてのPiで動作しますが、オーバークロックの場合は結果が異なる可能性があります。

PiCockpitでオーバークロックの安定性を監視する

PiCockpit は、遠隔地のRaspberry Piをモニタリング&コントロールするウェブインターフェイスです。5台までのRaspberry Piを無料で追加することができます。

使用方法 PiCockpitまた、CPU負荷やSoC温度など、オーバークロックに関連する重要な統計情報をモニターすることができます。アプリの使用 PiStats そのためには

PiStatsは、Raspberry Piの幅広い情報を表示します。CPUの温度(ここではSoC温度と呼びます)や、オーバークロックに重要なCPU負荷なども表示されます。

また、非常に価値のあるアプリとして PiDoctorは、Raspberry Piのヘルスチェックを行うことができるソフトウェアです。PiDoctorのシステムモジュールでは、SoCの温度、現在のCPUの周波数と電圧が表示されます(下のスクリーンショットのように、オーバークロック設定が正しく適用されているか、あるいはPiが減速して動作しているかがわかります)。

PiDoctorシステムモジュールは、Raspberry Piのオーバークロックに関連する重要な統計情報を表示します:現在のCPU周波数、現在のCPU電圧、SoC(=CPU)温度、ソフト温度制限、アーム周波数キャップ、スロットリング、電圧不足。
このスクリーンショットのRaspberry Piは、温度が上がりすぎたために低い周波数で動作しています(ARMの周波数上限が設定されています)。

また、電源が弱すぎる(電圧不足)かどうかも表示されます。通常の動作には十分な電源であっても、より高速なCPUはより多くの電力を消費するため、オーバークロックにはもはや「適さない」かもしれません。

Raspberry Piをオーバークロックするためのクイックヒント

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オーバークロック設定のテスト

Raspberry Piのオーバークロック設定がどれだけ安定しているかをテストすることが重要です。

メモリの安定性テスト

memtesterを使ってRaspberry Piのメモリをテストすることができます。

sudo apt-get update
sudo apt-get install memtester

その後、メモリサイズに合わせて適切にmemtesterを実行します。

memtester 1024M

(注:32bitシステムでは、1つのアプリケーションからアクセスできるRAMは4095Mまでで、4096は「memory argument too large」で失敗します。). Pi 4 / 8 GBの場合は、64bit OSでテストする必要があるでしょう。

memtesterは、この量までのメモリを確保しようとし、OSから得られる実際の最大量をテストします。

オペレーティングシステムがメモリを必要としたり、VideoCoreが完全に予約されたメモリを持っているため、メモリの量は常に指定された合計よりも少なくなります。

リンパック

Linpackは数学のテストで、Raspberry PiのCPUコアに一次方程式を解く作業をさせます。

注:Raspberry Piの純正クロック設定でも Linpackを使用すると不安定になる可能性がある(Pi 3で確認済み) - この問題を解決するためにover_voltageを使用するユーザーもいます。

進行中です。以下の説明はうまくいかないかもしれません。

以下の説明は パイ332ビットOSでの使用を想定しています。バイナリをダウンロードする。 ウィーバー教授からの情報はこちらと、必要なライブラリをインストールします。

mkdir ~/linpack
cd ~/linpack
wget http://web.eece.maine.edu/~vweaver/junk/pi3_hpl.tar.gz
tar -xzf pi3_hpl.tar.gz
sudo apt-get update
sudo apt-get install gfortran libmpich-dev

注:現在、起動しようとするとsegmentation faultが発生します。 xhpl.

CPUバーン(Cortex-A53ベースのコアの場合、Pi 3B / 3B+)。

使用 Raspberry Pi Forumsのjahboater氏によるcpuburnの実行方法をご紹介します。:

mkdir ~/cpuburn
cd ~/cpuburn
wget https://raw.githubusercontent.com/ssvb/cpuburn-arm/master/cpuburn-a53.S
gcc -o cpuburn-a53 cpuburn-a53.S
./cpuburn-a53

これはNEON命令(演算)を使用して、CPUコアに負荷をかけます。Raspberry Piは(適切に冷却されていない場合)すぐに発熱するはずです。jahboaterさんによると、オーバークロックの設定が1時間も実行できない場合は失敗なので、引き続き調整してください。

に注意してください。 彼はこの投稿で提案しています。 CPU burnは、主にCortex-A53ベースのコアを対象としています。これらはPi 3B / Pi 3B+ / Pi 2 v1.2で使用されています。おそらく ではなく 以前のPis(Pi Zero W / Pi 1 / Pi 2 v1.1)でも動作します。

ストレスング

stress-ngは、システムとその異なるサブシステム(メモリ、CPU、...)を、あらかじめ定義された様々な方法でストレステストすることができます。

を使ってstress-ngをインストールします。

sudo apt-get update
sudo apt-get install stress-ng

すべてのCPUストレスメソッドを順番に実行します(ただし、1日という非常に長い時間を設定しています)。

stress-ng --cpu 4

CPUストレスメソッドを1時間実行します。

stress-ng --cpu 4 --cpu-method all -t 1h

fft法(4096サンプルの高速フーリエ変換)だけを実行する。

stress-ng --cpu 4 --cpu-method fft

を参照してください。 stress-ng manpage をクリックすると、より多くのオプションが表示されます。

例えば次のような場合です。 stress-ng -cpu 4 はこんな感じです。

もちろん、より長い時間動作させてください :-)。ストレステストを終了するには、次のボタンを押します。 Ctrl+C.

走った結果 ストレスング に表示されます。 PiStats 100 %のCPU負荷とSoCの温度が時間とともに上昇するように。

PiStats CPUの負荷やSoCの温度など、さまざまなパラメータを監視することができる

よくある質問

Piが起動しない場合、オーバークロックを無効にするにはどうすればいいですか?

オーバークロックをすると、Raspberry Piが起動しなくなる危険性があります。「すべてのシリコンが同じように作られているわけではありません」 - 製造には許容範囲があります。純正の設定ではこれらの公差を考慮していますが、オーバークロックではPiが実行できる最大の設定を見つけることができます。

オーバークロック設定を適用してもRaspberry Piが起動しない場合は、ボタンを押しながら SHIFTキー をキーボードで押してください。これでオーバークロックが無効になります。システムを起動して、オーバークロックを調整(または永久に無効に)することができます。

オーバークロックの恩恵を受けるのはどのようなアプリケーションですか?

多くの処理能力を必要とする代表的なアプリケーションには、Webブラウジング、コンパイル、ゲームなどがあります。

オーバークロックとは何を意味し、何をするものですか?

Raspberry PiのCPUを含むSoCは、何百万個ものトランジスタで構成されています。これらのトランジスタは、「一体となって動く」ためには、互いに同期する必要があります。これには、共通のクロック速度が適用されます。クロックの「カチカチ」という音は、小さな兵士に対する命令のようなものです。「動け」、「待て」、「動け」などです。これらは、動作状態(例えば、CPU上で実行される個々のコマンド)の間の移行を示します。これは非常に単純化しすぎですが、何が起こっているのかを大まかに理解していただけると思います。

オーバークロックでは、これらのトランジスタがより短時間で仕事をするように、つまり個々の状態をより速く切り替えるようにします。これには物理的な限界があります。なぜなら、私たちは仕事をしなければならない本物の原子の話をしているのですから。

さらに、電気信号は有限の速さで伝わりますので、トランジスタ(より高いレベルでは機能ユニット)間の同期がSoC全体で行われる必要があります。クロックスピードが速すぎると、これらの信号が正しく伝わらず、個々の機能ユニットの同期が取れず、CPUがクラッシュしてしまいます。

パレードで行進している兵士の長い列を想像してみてください。もし、後ろの方で少し速く行進している人がいて、彼らが同期できなければ、最終的に前の列にぶつかってしまい、パレード全体が混乱してしまいます。また、前の列よりも遅く行進すると、仲間との連絡が取れなくなり、パレード全体が混乱してしまいます。そのため、すべての兵士(すべての機能ブロック)に対応できるクロックスピード(行進速度)を見つけなければなりません。

実際には、Raspberry PiのSoC上の機能ブロックはある程度独立しており、それぞれのクロックスピードで動作することもできるため、これはもう少し複雑なことです。さらに、HDMIの4K出力がPi 4では異なる速度を必要とするなどの制約もあります。

オーバークロックに利用できるconfig.txtの設定は?

このRaspberry Piのページには、config.txtにあるオーバークロックオプションの詳細がすべて記載されています。.

ここでは、その中でも重要なものを抜粋してご紹介します。

  • arm_freq - CPUの動作周波数を指定します。force_turboが有効になっていない場合、これは単にCPUが実行する最高周波数であり、重い作業負荷がかかっていなければ動的に周波数を下げます。Raspberry Piをオーバークロックできる最高周波数は、モデルや実際に使用しているRaspberry Piによって異なります - より多くのオーバークロックが可能なものもあれば、より少ないものもあります。
  • オーバーボルテージ - これにより、CPU/GPUコアの電圧が上昇します。これは[-16, 8]の範囲で、[0.8V, 1.4V (実際のCPU電圧)]に0.025Vステップで対応します。注意:負の値は、CPUの電圧を下げるのではなく、むしろ上げることになります。6以上の値は、force_turboが指定されている場合のみ許可されます。over_voltageとforce_turboを同時に設定すると、保証ビットが設定されます。
  • temp_limit - 過熱保護を行います。最大で、デフォルトでは85℃に設定されています。Raspberry PiのCPUがこの温度に達すると、クロックと電圧がデフォルト値に戻され、Raspberry Piを保護します。Raspberry Piが熱くなりすぎて不快に感じる場合は、この値を低く調整してください。
  • force_turbo - は、ARMコアの作業量に応じて必要とされない場合でも、最高の周波数を強制的に設定します。通常は、最大パフォーマンスのオーバークロック設定に含まれています。これをover_voltageと一緒に設定すると、保証ビットが設定され、Raspberry Piの保証が無効になる可能性があります。

なぜこのツールにはPi 3B+のオーバークロック設定がないのですか?

Raspberry Pi 3B+は、Pi 3Bと同じSoCを使用していますが、熱対策が強化されており、クロックレートが向上しています。基本的に、Pi 3B+のオーバークロックにはあまり余裕がありません。代わりに、適切に冷却することをお勧めします。 FLIRCのケースを使って (Pi 4バージョンではなく、Pi 1B+/Pi 2 /Pi 3 /Pi 3B+に対応したものを必ず購入してください!)。

を上げることを検討してみてはいかがでしょうか。 temp_soft_limit の値をデフォルトの60から最大70に変更することができます。このtemp_soft_limitは、Raspberry Pi 3A+/3B+モデルにのみ適用され、現在Raspberry Pi 4には実装されていません。

temp_soft_limit=70

なぜこのツールにはRaspberry Pi Zero W / その他のRaspberry Pisのオーバークロック設定がないのですか?

今後も設定を追加していく予定ですが、このツールを気に入っていただいた場合、設定を共有したい場合は、以下のようにしてください。 連絡先.

オーバークロックの設定が自分のPiに合わない場合はどうすればいいですか?

  • Piが起動しない場合は、起動中にShiftを押して(押し続けて)、オーバークロック設定を無効にします。
  • 最大パフォーマンスのオーバークロック設定を適用しようとした場合は、代わりにミディアムブースター設定をお試しください。
  • オーバーボルテージを少し上げてみる(例:2、3、4へ)
  • オーバークロックの周波数を下げてみる

Raspberry Pi 4の場合、DVFSファームウェアは、特にgpu_freqオーバークロックで、いくつかのオーバークロック設定を壊します(オーバークロック設定を再度調整する必要があります!)。次のことができます。 DVFS以前のファームウェアバージョンに戻す をすることである。

sudo rpi-update afbea38042fbb73149ad8c5688c011742fb3ff8a

を削除しようとすると、単純に gpu_freq オーバークロックの設定は、あなたが設定したものです。

深く掘り下げて説明する ここから:

DVFS (ダイナミックな電圧と周波数のスケーリング)はクロックとPLLSを再割り当てする必要があるため、GPUをオーバークロックすることができなくなります。

JamesH65

参考資料