كيفية رفع تردد التشغيل لجهاز Raspberry Pi 5

يقدم Raspberry Pi 5 أداءً رائعًا يمكنك دفعه إلى أبعد من ذلك من خلال رفع تردد التشغيل. من خلال تعزيز سرعات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات الخاصة بك بما يتجاوز إعدادات المخزون الخاصة بها، يمكنك تحقيق مكاسب كبيرة في الأداء للمهام كثيفة الاستخدام للموارد مثل الألعاب وتدفق الوسائط واستخدام Pi ككمبيوتر مكتبي.

هل من الآمن رفع تردد التشغيل لجهاز Raspberry Pi 5؟

نظرًا للاختلافات الطفيفة في التصنيع، يمكن للعديد من شرائح وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) أن تؤدي في الواقع أداءً أعلى من سرعات مخزونها المحافظة، والتي تعطي الأولوية للاستقرار فوق كل شيء آخر.

مع رفع تردد التشغيل المعتدل، يتمثل الخطر الأكبر في عدم استقرار النظام، والذي يمكن تجنبه عادة من خلال اختبار الضغط وضبط إعدادات رفع تردد التشغيل.

يصبح الضرر المادي الذي يلحق بـ Raspberry Pi مصدر قلق خطير بشكل رئيسي إذا قمت بالفعل بدفع رفع تردد التشغيل إلى الحد الأقصى دون تبريد كافٍ، ولكن حتى رفع تردد التشغيل المعتدل سيقلل نظريًا من عمر الشريحة بشكل طفيف جدًا مقارنة بتشغيلها بسرعات المخزون. ولكن هل يهم حقًا ما إذا كان جهاز Pi الخاص بك يمكن أن يستمر لمدة 8 سنوات فقط، على سبيل المثال، بدلاً من 10؟ ربما لا.

فيما يتعلق بالضمان، فإن مؤسسة Raspberry Pi داعمة جدًا لرفع تردد التشغيل. في الماضي، كان من الممكن أن تؤدي عمليات رفع تردد التشغيل المفرطة إلى تفعيل “جزء ضمان” داخلي، ولكن عواقب ذلك كانت غير موجودة إلى حد كبير باستثناء ربما بالنسبة لعدد قليل من تجار التجزئة التابعين لجهات خارجية الذين يستخدمونها كأساس لرفض الخدمة.

والخبر السار هو أن Pi 4 و Pi 5 قد أزالا جزء الضمان بالكامل، لذلك أصبح من المستحيل الآن معرفة ما إذا كانت اللوحة قد تم رفع تردد تشغيلها أم لا.

ما ستحتاج إليه لرفع تردد التشغيل لـ Pi الخاص بك

لرفع تردد التشغيل لجهاز Raspberry Pi، من الواضح أنك ستحتاج إلى راسبيري باي 5، ولكن يمكنك أيضًا المتابعة إذا كان لديك Raspberry Pi 4.

ستحتاج أيضًا إلى بطاقة SD مثبت عليها نظام التشغيل Raspberry Pi. إذا لم يكن لديك واحدًا بالفعل، فيمكنك اتباع البرنامج التعليمي الخاص بنا حول كيفية إعداد Raspberry Pi OS على جهاز Raspberry Pi ثم العودة إلى هذا الدليل.

للتفاعل مع Pi الخاص بك، لديك خياران. إذا كنت مرتاحًا لسطر الأوامر، فيمكنك زيادة سرعة تشغيل جهاز Pi الخاص بك عن بُعد من جهاز كمبيوتر مختلف عبر SSH. بدلا من ذلك، يمكنك قم بتوصيل Pi الخاص بك بالشاشة ولوحة المفاتيح والماوس وقم برفع تردد التشغيل مباشرة من بيئة سطح المكتب Raspberry Pi OS.

عندما يتعلق الأمر بإمدادات الطاقة، أوصي بشدة باستخدام مصدر طاقة Raspberry Pi 5 27W USB-C الرسمي. يتمتع جهاز Pi 5 بمتطلبات طاقة أعلى من سابقاتها، وتزداد هذه المتطلبات فقط عند رفع تردد التشغيل. سيمنحك استخدام مصدر الطاقة الرسمي أفضل فرصة لنجاح كسر السرعة.

وأخيرا، من المهم أن نأخذ ذلك في الاعتبار فيركلوكيد Pis تولد المزيد من الحرارةلذا تأكد من توفير التبريد المناسب. الخياران الرئيسيان لديك هما المبددات الحرارية السلبية والمراوح النشطة (تتضمن العديد من الحالات، بما في ذلك الحالة الرسمية، مروحة).

(اختياري) قم بتحديد معيار Raspberry Pi الخاص بك

قبل رفع تردد التشغيل لجهاز Raspberry Pi، من الجيد قياس أدائه الحالي. سيعطيك هذا خطًا أساسيًا للمقارنة به بعد رفع تردد التشغيل حتى تتمكن من قياس مكاسب الأداء.

هناك الكثير من أدوات قياس أداء Raspberry Pi في السوق، لكنني سأستخدم Sysbench لقياس أداء وحدة المعالجة المركزية وglmark2 لقياس أداء وحدة معالجة الرسومات.

لتثبيت Sysbench، افتح Terminal وأدخل:

sudo apt-get install sysbench

بمجرد تثبيت Sysbench، يمكنك الحصول على خط أساسي لأداء Raspberry Pi الخاص بك عن طريق التشغيل في الوحدة الطرفية:

sysbench cpu --cpu-max-prime=2000 --threads=4 run > pre-benchmark.txt

سيقوم هذا الأمر بتشغيل اختبار أداء وحدة المعالجة المركزية (CPU) باستخدام أربعة مؤشرات ترابط وحفظ النتائج في ملف يسمى “pre-benchmark.txt”. يمكنك مراجعة هذا الملف لاحقًا لمقارنة أداء السهم بنتائج رفع تردد التشغيل.

لتثبيت glmark2، افتح Terminal وأدخل:

sudo apt install glmark2-x11

بمجرد التثبيت، يمكنك تشغيل اختبار مرجعي بمجرد كتابة:

سيتم تشغيل الاختبار عبر مشاهد مختلفة تختبر جوانب مختلفة من أداء وحدة معالجة الرسومات، بما في ذلك التظليل ومعالجة النسيج وعمليات المخزن المؤقت. يتم تسجيل كل مشهد على حدة، وفي النهاية، ستحصل على النتيجة الإجمالية.

رفع تردد التشغيل لوحدة المعالجة المركزية Raspberry 5

يأتي جهاز Raspberry Pi 5 مزودًا بوحدة المعالجة المركزية الخاصة به التي تعمل بسرعة 2.4 جيجا هرتز، لكن العديد من المستخدمين نجحوا في دفعها إلى 3.0 جيجا هرتز أو حتى أعلى قليلاً (بعض الرقائق فقط قادرة على الوصول إلى هذه الأرقام العالية).

لبدء رفع تردد التشغيل لجهاز Pi 5، ستحتاج إلى تعديل ملف config.txt، الذي تم تغيير موقعه العام الماضي (كان موجودًا في “/boot/config.txt”). افتح المحطة وأدخل:

sudo nano /boot/firmware/config.txt

يتحكم ملف config.txt في إعدادات الأجهزة المختلفة، وسنقوم بإضافة معلمات جديدة لزيادة سرعة وحدة المعالجة المركزية. انتقل إلى أسفل الملف وأضف الأسطر التالية:

arm_freq=2600
over_voltage_delta=50000

ال arm_freq تقوم المعلمة بتعيين تردد وحدة المعالجة المركزية المطلوب بالميجاهرتز، بينما over_voltage_delta يضيف جهدًا إضافيًا للمساعدة في الحفاظ على الاستقرار عند السرعات الأعلى. تضيف القيمة 50000 0.05 فولت إلى الجهد الأساسي لوحدة المعالجة المركزية، مما يوفر مساحة كافية لمعظم عمليات رفع تردد التشغيل المعتدلة مع البقاء ضمن الحدود الآمنة.

بعد حفظ التغييرات (كنترول + X، تليها ي و يدخل) ، أعد تشغيل Pi الخاص بك:

للتحقق من تفعيل رفع تردد التشغيل، افتح الوحدة الطرفية وقم بتشغيل:

watch -n 1 vcgencmd measure_clock arm

يقوم هذا الأمر بمراقبة تردد وحدة المعالجة المركزية لديك بشكل مستمر. ستلاحظ تقلب السرعة عندما يتكيف مقياس التردد الديناميكي لـ Pi مع متطلبات عبء العمل – وهذا أمر طبيعي.

أنصحك أيضًا بفتح نافذة طرفية أخرى ومراقبة درجة حرارة النظام لديك:

watch -n 1 vcgencmd measure_temp

إذا لاحظت أن درجات الحرارة لديك ترتفع باستمرار فوق 80 درجة مئوية، فيجب عليك تحسين التبريد أو تقليل إعدادات رفع تردد التشغيل لأن هذا هو الوقت الذي يبدأ فيه Pi في خنق وحدة المعالجة المركزية.

لاختبار ما إذا كان Pi الخاص بك مستقرًا باستخدام إعدادات تردد وحدة المعالجة المركزية والجهد الجديدة، يمكنك تشغيل اختبار Sysbench مرة أخرى وحفظ الإخراج في ملف مختلف:

sysbench cpu --cpu-max-prime=2000 --threads=4 run > post-benchmark.txt

في حالتي، ارتفع عدد الأحداث في الثانية التي تم قياسها بواسطة Sysbench من 98637.25 إلى 104240.92 بعد زيادة تردد وحدة المعالجة المركزية بمقدار 200 ميجاهرتز فقط!

بمجرد إنشاء كسر سرعة ثابت، يمكنك زيادة التردد تدريجيًا بزيادات قدرها 100 ميجاهرتز حتى تجد حد استقرار Pi الخاص بك ثم أعد الاتصال به قليلاً لتكون آمنًا.

إذا واجهت أي أعطال أو فشل في التمهيد، فيمكنك دائمًا الضغط باستمرار على الزر شريط المسافة أثناء التمهيد لتعطيل إعدادات رفع تردد التشغيل مؤقتًا.

رفع تردد التشغيل لوحدة معالجة الرسومات Raspberry Pi

في حين أن رفع تردد تشغيل وحدة المعالجة المركزية يمكن أن يوفر مكاسب قوية في الأداء، فإن رفع تردد تشغيل وحدة معالجة الرسومات على Raspberry Pi 5 يميل إلى أن يكون أقل تأثيرًا ومن المرجح أن يؤدي إلى عدم استقرار النظام.

لقد تم بالفعل تحسين تردد وحدة معالجة الرسومات (GPU) الذي يبلغ 800 ميجاهرتز بشكل جيد لمعظم حالات الاستخدام، وغالبًا ما يؤدي دفعه إلى مزيد من العائدات المتناقصة. في الواقع، أبلغ بعض المستخدمين أن رفع تردد التشغيل القوي لوحدة معالجة الرسومات يمكن أن يؤدي في الواقع إلى تقليل الأداء في سيناريوهات معينة، ويرجع ذلك على الأرجح إلى قيود النطاق الترددي للذاكرة ومشكلات تحسين البرامج.

ومع ذلك، إذا كنت مهتمًا بتجربة رفع تردد تشغيل وحدة معالجة الرسومات، فأنت بحاجة إلى فتح الوحدة الطرفية وتحرير ملف التكوين:

sudo nano /boot/firmware/config.txt

في الجزء السفلي من الملف، يمكنك إضافة سطر لتعيين تردد GPU المطلوب. أوصي بالبدء بزيادة متواضعة إلى 850 ميجا هرتز:

يختلف الحد الأقصى للتردد المستقر بين لوحات Pi 5 المختلفة بسبب اختلافات يانصيب السيليكون، ولكن يمكن لمعظمها التعامل مع ما يصل إلى 900 ميجاهرتز مع التبريد المناسب.

إذا قمت بالفعل برفع تردد تشغيل وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك كما هو موضح أعلاه، فلن تحتاج إلى القيام بأي شيء آخر ويمكنك حفظ ملف “config.txt” المعدل وإعادة تشغيل Pi حتى تدخل التغييرات حيز التنفيذ. إذا لم يكن الأمر كذلك، أضف هذا السطر لإضافة 0.05 فولت:

بعد حفظ التغييرات وإعادة التشغيل، يمكنك مراقبة تردد وحدة معالجة الرسومات لديك في الوقت الفعلي باستخدام:

watch -n 1 vcgencmd measure_clock core

للتحقق من الاستقرار، أوصي بتشغيل glmark2 مرة أخرى. إذا لاحظت وجود خلل في الرسومات، أو تجميد النظام، أو انخفاض في درجات الأداء، فيجب عليك تقليل تردد وحدة معالجة الرسومات لديك أو إعادتها إلى إعدادات المخزون.

الآن بعد أن تم كسر سرعة كل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات Raspberry Pi، يجب أن ترى مكاسب ملحوظة في الأداء، لذا فإن الخطوة المنطقية التالية هي استغلالهما بشكل جيد.

صورة الغلاف بواسطة DALL-E. جميع لقطات الشاشة بواسطة ديفيد موريلو.

ديفيد موريلو هو كاتب محتوى محترف في مجال التكنولوجيا، ويغطي كل شيء بدءًا من المنتجات الاستهلاكية وحتى التقنيات الناشئة وتطبيقاتها عبر الصناعة. بدأ اهتمامه بالتكنولوجيا في سن مبكرة وازداد قوة على مر السنين.