パフォーマンスを向上させるための Raspberry Pi 4 のオーバークロック方法

Raspberry Pi 4 シングルボードコンピュータは、予算内でいじくり回すのが好きなユーザーには不可欠です。パフォーマンスはほとんどの日常的なタスクには十分ですが、Raspberry Pi のクアッドコアプロセッサをオーバークロックすることで向上させることができます。方法は次のとおりです。

Raspberry Pi をオーバークロックする理由

その小さなサイズと価格にもかかわらず、Raspberry Pi 4 は驚くほど強力です。Raspberry Pi を Web サーバーとして準備して、独自のサービスに代わるものをホストしたり、Raspberry Pi レトロゲームコンソールを構築したり、ネットワーク監視ツールとして使用したりできます。

これらの使用法のいずれも Raspberry Pi 4 に過度の負荷をかける可能性は低く、CPU 使用率が赤くなることはおそらくありません。しかし、Raspberry Pi 4 のクアッドコア Cortex-A72 に大きな負荷をかけるタスクがいくつかあります。これらには、Raspberry Pi で Jellyfin を介してストリーミングするためのビデオのトランスコード、Pi で大規模言語モデルの実行、Google フォトの代わりに Immich を実行している場合のオブジェクトと顔の認識が含まれます。

これらの場合、タスクが予想よりも長くかかったり、Pi が古い AVI ファイルをその場でトランスコードするときにストリーミングビデオが途切れたりすることがあります。

Raspberry Pi をオーバークロックすることで、1.8 GHz の最大 CPU 速度を約 2.1 GHz に上げ、効率を上げ、完了にかかる時間を短縮できます。

オーバークロックは常に危険を伴います

Raspberry Pi のクロック速度は、1.8 GHz に設定されています。この速度では安定しており、クラッシュする可能性は低いです。速度が高いほど熱も発生するため、Raspberry Pi 4 をオーバークロックする場合は、十分な冷却があることを確認してください。ファンに加えて、アクティブ冷却とパッシブ冷却の両方を提供する Raspberry Pi ケースがいくつかあります。

Raspberry Pi 4 をオーバークロックすると、消費電力も増加します。ファンを稼働させるために必要な追加の電力を加えると、信頼できる Raspberry Pi 電源があることを確認することが絶対に不可欠になります。

Raspberry Pi 4 をオーバークロックする方法

これらの注意点を踏まえた上で、Raspberry Pi 4 のオーバークロックは実際にはかなり簡単ですが、それにはターミナルを使用する必要があります。

トップメニューバーのアイコンをクリックするか、メニュー > アクセサリ > ターミナルからターミナルを開き、システムを更新およびアップグレードします:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Pi 4 をオーバークロックする前後の Raspberry Pi のパフォーマンスを確認する必要があります。そのためには、ベンチマークツールが必要です。Sysbench を次のようにインストールします:

sudo apt install sysbench

次のコマンドは、素数を計算することでパフォーマンスをテストします。出力にはクロック速度は表示されませんが、1 秒あたりのイベント数が表示されます。後で参照するために数字をメモしておいてください。

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

変更する必要があるパラメータは/boot/config.txtにあります。後で元に戻す必要がある場合に備えて、このファイルのコピーを作成します:

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

次に、nano テキストエディタを使用してファイルを開きます:

sudo nano /boot/config.txt

#uncomment to overclock the arm. 700 MHz is the defaultとマークされたセクションまでスクロールダウンし、その下の行を削除します:#arm_freq=800、次の行を貼り付けてパフォーマンスを向上させます:

arm_freq=2100
gpu_freq=750
over_voltage=6

2100 が限界であることがわかりました。Pi 4 は熱くなり、2200 MHz では起動しませんでした。

Raspberry Pi に負荷がかかったときだけでなく、常にオーバークロックを適用したい場合は、次の行を追加できます:

force_turbo=1

ただし、これにより保証が無効になることに注意してください。

Ctrl + O、次にCtrl + Xで nano を保存して終了し、Pi を再起動します:

sudo reboot

Pi の電源が再び入ったら、Sysbench をもう一度実行し、1 秒あたりのイベント数の増加に注意してください。

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

Raspberry Pi 4 のオーバークロックが失敗した場合の対処法

オーバークロックが機能しない場合があり、2.2 GHz まで上げようとすると失敗しました。これは世界の終わりではなく、Pi が損傷することはありません。

Pi を動作状態に戻すには、SD カードまたは SSD を取り外し、デスクトップ PC に接続します。/boot/に移動し、config.txtをより低い数値に編集します。

または、Raspberry Pi 4 を標準のクロック速度のままにすることを決めた場合は、config.txt.bakの名前をconfig.txtに変更するだけです。

オーバークロックされた Pi 4 で素晴らしいプロジェクトを作成しましょう!

利用可能な追加のパワーにより、Raspberry Pi 4 を使用できる用途は制限されません。追加のクロックサイクルから恩恵を受けるプロジェクトは数千もあり、それらを有効活用してください!

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