افزایش قابل توجه کارایی رزبری پای!

بورد رزبری پای 4 برای کاربرانی که نمی‌خوان بیشتر از بودجه‌شون خرج کنن بسیار مناسبه. هرچند عملکرد این کامپیوتر برای خیلی از وظایف کافیه، اما اگر پردازنده این بورد رو اورکلاک کنین می‌تونین عملکردش رو بالا ببرین. اورکلاک کردن رزبری پای خیلی آسونه، اما مهمترین موضوع اینه که نباید اجازه بدید داغ بشه!

چرا باید رزبری پای رو اورکلاک کنیم؟

رزبری پای 4 برخلاف اندازه کوچک و قیمت پایینش خیلی قدرتمنده. بطور مثال می‌تونیم رزبری پای رو در قالب یک وب‌سرور تنظیم کنیم و از اون به عنوان جا‌یگزین برای سرویس‌های اختصاصی استفاده کنیم، یا می‌تونین یک کنسول بازی نوستالژی رزبری پای بسازین یا حتی از اون به عنوان یک ابزار مانیتورینگ شبکه استفاده کنین.

هیچ کدوم از این مواردی که بهشون اشاره کردیم باعث نمی‌شن که رزبری پای 4 بیش از اندازه داغ بشه و یا مصرف پردازنده بالا بره. اما چند تا عملیات وجود داره که فشار زیادی به پردازنده چهار هسته‌ای Cortex-A72 رزبری پای وارد می‌کنه. برای مثال، رمزگذاری ویدئو برای پخش در رزبری پای، اجرای یک مدل زبانی بزرگ در رزبری پای، اجرای تشخیص شی و چهره.

در این موارد، اجرای فرایندها بیشتر از حد معمول طول می‌کشه یا وقتی که پای داره یک فایل AVI قدیمی رو رمزگذاری می‌کنه پخش ویدئو مختل می‌شه.

اگر رزبری پای رو اورکلاک کنین می‌تونین حداکثر سرعت پردازنده رو از 1.8GHz به حدود 2.1GHz افزایش بدید و در نتیجه کارایی اون رو افزایش بدین و مدت زمان انجام فرایندها رو هم کاهش بدید.

مخاطره های اورکلاک کردن رزبری پای

سرعت کلاک رزبری پای به دلایلی روی حداکثر 1.8GHz قفل شده. در این سرعت، رزبری پای پایدار هست و احتمال اینکه دچار اختلال هم بشه خیلی پایینه. سرعت‌های بالاتر گرمای بیشتری تولید می‌کنن، پس اگر قصد دارین رزبری پای رو اورکلاک کنین باید مطمئن بشین که به اندازه کافی خنک هست. تعدادی از کیس‌های رزبری پای علاوه بر فن، سیستم خنک‌کننده هم دارن.

اگر رزبری پای رو اورکلاک کنین برق بیشتری هم مصرف می‌کنه. این میزان برای به کار انداختن فن‌ها لازمه و برای همین حتماً باید یک منبع تغذیه مناسب برای رزبری پای داشته باشین.

قبل از اورکلاک رزبری پای، به این نکات توجه کنید

قبل از اینکه به اورکلاک رزبری پای 4 بپردازیم، اکیداً توصیه می‌کنم که یک هیت سینک و یک خنک کننده روی اون نصب کنید. همونطور که پردازنده رزبری پای رو اورکلاک می‌کنید، طبیعتا حرارت بیشتری تولید می‌شه، این حرارت در برخی موارد، می‌تونه به دمای 70 درجه سانتیگراد هم برسه که برای بورد اصلا خوب نیست.

علاوه بر این، استفاده از بورد اورکلاک شده بدون خنک کننده نتیجه معکوس داره. افزایش دما، در عملکرد پردازنده وقفه ایجاد می‌کنه که در نهایت باعث کند شدن در کارکرد سیستم عامل و پردازنده خواهد شد. عملکرد بورد در واقع بدتر از بورد اورکلاک نشده خواهد بود. بنابراین، اگر تمایل دارین از رزبری پای اورکلاک شده برای مدت طولانی تری استفاده کنید و می‌خواهید عملکرد رو افزایش بدین، حتما از یک خنک کننده و یک هیت سینک استفاده کنید.

آماده سازی اولیه برای اورکلاک رزبری پای

همونطور که در اول مقاله گفتیم اورکلاک کردن رزبری پای 4 خیلی آسونه، اما برای اورکلاک کردنش باید از ترمینال استفاده کنین.

با کلیک کردن روی آیکن ترمینال در قسمت بالای منوی نواری، یک ترمینال باز کنین یا به قسمت Menu > Accessories > Terminal برید و سیستم‌تون رو به روزرسانی کنین.

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

در مرحله بعد باید distro رو هم به اخرین نسخه بروز رسانی کنیم. این عملیات ممکنه کمی طول بکشه.

sudo apt dist-upgrade

بعد از طی کردن مراحل بالا، برای اورکلاک کردن، نیاز داریم تا فریمور رزبری پای رو به آخرین نسخه ارتقا بدیم. اگر در ترمینال پیغام “rpi-update is already the newest version”رو مشاهده کردین به این معناست که سیستم شما بروز می‌باشد. همچنین بعد از نصب بروزرسانی حتما باید رزبری پای رو راه اندازی مجدد کنید. برای این کار از دستور sudo reboot استفاده کنید.

sudo apt install rpi-update

روش اورکلاک رزبری پای

اگر می‌خواین عملکرد رزبری پای خودتون رو قبل و بعد از اورکلاک ببینین و به یک بنچ‌مارک نیاز دارین، Sybench رو نصب کنین:

sudo apt install sysbench

فرمان زیر با محاسبه اعداد اول عملکرد رو تست می‌کنه. خروجی سرعت کلاک نداره اما تعداد وقایع رو به ازای هر ثانیه نشون می‌ده. این عدد رو یادداشت کنین چون بهش احتیاج پیدا می‌کنین.

sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=2000 --num-threads=4 run

ویژگی هایی که باید تغییر بدین در /boot/config.txt وجود دارن. این فایل رو کپی کنین چون شاید بعداً لازم باشه تغییرات رو به حالت اول برگردونین.

sudo cp /boot/config.txt /boot/config.txt.bak

حالا برای باز کردن فایل از nano text editor استفاده کنین:

sudo nano /boot/config.txt

به قسمت “uncomment to overclock the arm. 700 MHz is the default#” برید و خطی زیری اون یعنی “arm_freq=800″ رو حذف کنین و خط زیر رو کپی کنین تا عملکردش افزایش پیدا کنه:

arm_freq=2100
gpu_freq=750
over_voltage=6

ما متوجه شدیم که حد آستانه ما 2100 هست و رزبری پای 4 شروع به داغ شدن می‌کنه و با سرعت 2200 MHz بوت نمی‌کنه.

اگر می‌خواین اورکلاک همیشه اجرا بشه، علاوه بر زمان‌هایی که رزبری پای با حداکثر ظرفیتش در حال اجرا است، یک خط دیگه می‌تونین اضافه کنین:

force_turbo=1

اما باید توجه داشته باشین که این کار گارانتی دستگاه شما رو باطل می‌کنه.

با Ctrl + O و سپس Ctrl + X ، می‌تونید nano رو ذخیره کنین و از اون خارج بشین و پای رو ریبوت کنین.

sudo reboot

وقتی که دوباره رزبری پای رو روشن کنین، برنامه ها مجدداً اجرا می‌شه و نشون می‌ده که تعداد وقایع به ازای هر ثانیه افزایش پیدا کرده.

sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=2000 --num-threads=4 run

در صورتی که اورکلاک رزبری پای 4 با موفقیت انجام نشد، چه‌ کار کنیم؟

ممکنه فرایند اورکلاک با موفقیت انجام نشه، برای مثال ما نتونستیم سرعت اون رو به 2.2GHz افزایش بدیم. اگر این اتفاق افتاد باید بدونین که اصلا جای نگرانی نیست و صدمه‌ای به بوردتون وارد نشده.

برای اینکه رزبری پای به حالت اول برگرده، کارت SD یا SSD رو جدا کنین و به کامپیوتر خودتون متصل کنید. به قسمت /boot/ برید و config.txt رو روی یک عدد کمتر ویرایش کنین.

یا اگه می‌خواین رزبری پای با همان سرعت کلاک استانداردش کار کنه، فقط کافیه config.txt.bak رو به config.txt تغییر بدین.

روش اورکلاک رزبری پای با سیستم عامل ویندوز 10 / 11

فرض می‌کنیم آموزش نصب ویندوز 10 یا 11 در رزبری پای رو که قبلا راجع بهش توضیح دادیم رو دنبال کردین و الان قدرت بیشتری برای اجرای بهتر ویندوز نیاز دارید. درصورتی که این آموزش رو مشاهده نکردین از پیوند زیر میتونید به این آموزش دسترسی داشته باشید.

برای اورکلاک کردن رزبری پای در محیط ویندوز ابتدا باید نرم افزار Boot partition mount utility رو دانلود کنید. این نرم افزار بهتون اجازه میده تا به config دسترسی داشته باشید. اینکارو می‌تونین در رزبری پای با سیستم عامل ویندوز یا یک کامپیوتر جداگانه انجام بدین.

حتما از اتصال SD کارت برای اعمال تغییرات، مطمئن باشین. حالا باید فایلی که دانلود کردین رو از حالت فشرده خارج کنید. در قدم بعد WoR-Boot-Mounter اجرا کنید.

در قدم بعد، کارت SD که در اون سیستم عامل ویندوز برای رزبری پای نصب کردین رو انتخاب کنین و بر روی گزینه “Mount” کلیک کنین.

حالا روی گزینه “View contents” کلیک کنید.

در پنجره باز شده طبق تصویر زیر فایل config رو پیدا کنین.

حالا خطوط زیر رو بر اساس سیستم خنک کننده خودتون اضافه کنید. اگر سیستم خنک کننده مناسبی دارید، “اورکلاک پایدار” رو پیشنهاد می‌کنم. اگر سیستم خنک کننده ندارید، هیچکدوم از این تغییرات اجازه نمی دهد تا رزبری پای حتی بوت بشه!

اورکلاک پایدار:

over_voltage=6
arm_freq=2147
gpu_freq=700

اورکلاک متعادل:

arm_freq=2300
gpu_freq=750
gpu_mem=32
over_voltage=14
force_turbo=1

حداکثر اورکلاک (پیشنهاد نمی‌کنم):

initial_turbo=60
over_voltage=15
arm_freq_min=100
arm_freq=2350
gpu_freq=800
gpu_mem=512

در انتها وقتی که داخل فایل config تغییرات رو اضافه کردین، باید چیزی مشابه تصویر زیر داشته باشید. فایل config رو ذخیره کنین و رزبری پای رو راه اندازی مجدد کنین.

پس از راه اندازی مجدد رزبری پای، برای مشاهده تغییرات Task Manager رو اجرا کنید. درصورتی که “اورکلاک پایدار” رو تنظیم کرده باشین، مشاهده می‌کنین که سرعت حدود 2.1GHz رو نشون میده.

جمع‌بندی

به این ترتیب می‌تونید با اورکلاک کردن پردازنده، عملکرد رزبری پای 4 رو افزایش بدید. همونطور که در بالا ذکر کردیم، این بورد به خوبی از پس اورکلاک بر میاد، چون ARM Cortex-A72 یک هسته کاملاً قدرتمند هست. در این مقاله ما با روش اورکلاک رزبری پای با استفاده از خط فرمان در سیستم عامل مبتنی بر رزبری پای و همچنین روش اورکلاک رزبری پای مبتنی بر سیستم عامل ویندوز رو باهم بررسی کردیم. با این حال، اگر می‌خواین از بورد برای مدت زمان طولانی‌تری بدون هیچ مشکل افزایش دما استفاده کنید، هیت سینک و خنک‌کننده رو فراموش نکنید.

اگر سوالی دارید در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.