超频Raspberry PI计算模块4

人们从一开始就在给树莓派超频，树莓派4也不例外。

我想看看计算模块4(请看我的完整评论)是否能以同样的方式处理超频，以及我的计算模块能以多快的速度运行而不会崩溃。

这篇博文有一个视频版本，如果你想看的话：覆盆子圆周率计算模块4超频。

我有一个巨大的夜曲NF-P12风扇，我可以将它直接插入到Compute Module 4 IO板上内置的J17 4针风扇连接器中，在所有这些测试中，我让它全速运行，在我办公桌上的板上移动了大量空气。没有主动冷却，SoC在负载下过热得相当快-尽管你可能不需要这么多的冷却！

在某一时刻，我将编写一个脚本，使用IO板内置的支持PWM的风扇控制器芯片来控制风扇的速度，该芯片可以通过I2C总线10访问。但目前它是全速前进的！

我想从我的计算模块中得到一个漂亮、干净的2.0 GHz；它的默认时钟最大为1.5 GHz，对我来说，获得30%的稳定加速感觉相当不错-再一次，假设有足够的冷却量和可靠的电源。

因此，我编辑了/boot/config.txt文件，并取消对arm_freq=行的注释。我将文件的该部分设置为包含以下内容：

过电压允许PI为SoC提供一些额外功率，这在CPU频率超频时是必需的。并且ARM_FREQ设置新的最大频率上限。目前允许的最高频率是2147千兆赫(2.147 GHz)，虽然我不确定为什么它的上限正好是这个频率(关于这个话题的文档和博客文章都是沉默的)。

您也可以将GPU_freq=值设置为最高750以提高GPU时钟，但是我对干净的2.0 GHz和GPU位以其默认的500 MHz频率运行感到满意，所以我保存并关闭了引导配置，然后使用sudo reboot重启了PI。

重新启动后，我在运行sudo apt-get update时监视了频率，并确认它在负载下达到了2.0 GHz：

注：如果您设置了超频而PI启动失败，您可以插入键盘并在启动时按住Shift键以禁用超频。或者，将引导卷弹出到另一台计算机(或者，如果将CM4与eMMC配合使用，则使用usbboot将其设置为大容量存储模式)，然后注释掉/boot/config.txt文件中的超频行。

我想看看2.0 GHz和1.5 GHz的性能如何，所以我使用Phoronix运行了与我在最初的CM4评审中相同的三个测试，结果如下：

每个基准测试的加速比几乎正好是28%，这是意料之中的，因为1.5 GHz和2.0 GHz之间的时钟速度差是-您猜到了-28%！

注意：如果您想运行完全相同的测试套件，可以使用与我使用的相同的基准测试shell脚本：Pi-General-Benchmark.sh。

在基准测试期间，我通过使用一个非常简单的Python脚本每秒将温度记录到CSV文件来绘制温度：

从gpioero导入CPUTemperaturefrom time导入睡眠，strftime，time with open("；/home/pi/cpu_temp.csv"；，"；a"；)as log：While True：CPU=CPUTemperature()log.write("；{0}，{1}\n"；.format(strftime("；%Y-%m-%d%H：%M：%S"；)，str(cpu.temperature))睡眠(1)

您可以将其另存为temp_log.py，然后在基准测试期间在终端中使用python temp_log.py运行它。

你可以看到温度从来没有超过63°C，我确认任何时候都没有节流。CPU在前三次H.264压缩测试中温度最高，但在其他两次测试中都能保持冷却(使用巨型夜曲风扇)，徘徊在40°C左右。

这是整个电路板在最高负载下的热像：

对于这张热像仪，我在SoC上放了一条小胶带，这样温度读数会更准确。这只比vcgencmd measure_temp报告的温度低了大约2度。

只是为了测试PI在没有任何冷却(和没有外壳)的情况下过热和节流的速度，我运行了相同的基准测试并测量了温度：

仅用了大约3分钟，PI就开始对CPU进行节流，以保护自己不受过热的影响。所以当超频时，主动冷却(或者至少是一个巨大的散热器)是一个很难的要求！

我记得在几乎所有关于SoC超频能力的帖子中读到的一件事是，超频GPU除了图形渲染之外，还可以提高其他领域的性能。

稍微扩展一下这个想法，我想知道CPU时钟和性能是否会通过PCIe通道影响NVMe存储的性能-令我非常惊讶的是，它确实影响了NVMe存储的性能！

我使用NGFF PCIe NVMe适配器在我的Samsung 970 EVO Plus上使用2.0 GHz超频重新运行了回顾中的所有磁盘性能基准，现在每种类型的磁盘操作的数字都有了明显的改善：

我想确保基准测试不会出现异常，所以我在每种情况下运行了两次相同的基准测试(每个基准测试运行三次)(例如，在没有超频的情况下运行所有基准测试，然后在有超频的情况下运行，然后没有超频运行，依此类推)，这些数字的误差幅度在1%左右。

因此，我可以有一定的权威地说，如果您想使尖端的NVMe存储速度比股票计算模块4上的速度更快，将其超频到2.0 GHz，您将获得额外15%的加速。

我也通过USB在同一驱动器上运行了基准测试，但无论有没有超频，结果都是一样的。这是有道理的，因为USB3.0使用控制访问的不同芯片运行(在我的例子中，是Syba USB3.0PCIe卡内的VL805)。

我认为可以肯定地说，Compute Module 4硬件处理超频和PI 4型号B一样好，考虑到芯片几乎完全相同(即使电路板上的排列稍微紧凑一些)，这并不令人惊讶。

如果你想要尽可能快的存储，你应该给CPU超频--并确保你有某种冷却装置来防止节流。

您还想让我在CM4上测试其他东西吗？我计划再测试几块PCIe卡，包括1x Nvidia GPU和4x Intel网卡，当我拿到测试结果时，我一定会分享的！