Raspberry Pi 3 stretch オーバークロック

Raspberry Pi 3が発売されたばかりの頃はcpu動作モードがpowersaveに設定されていて600MHzで動作していました。その後まもなくondemand(1.2G)となってさらに2017年なってからと思いますがcpu温度に対してクロックを制御するようになりました。

オーバークロックといっても通常の環境では1.2G –> 1.3Gが限度で大きな改善は期待できません。(1.35Gでは時々ハングアップします)
体感的には多少キビキビ感が増す程度と思います。

これまでcpu温度に対してのクロック制御をよく理解していなかったので簡単な実験をしてみました。

cpuデフォルト

最初にデフォルトの動作を確認してみます。/boot/config.txtに記載したオーバークロック関係を無効、インストールしたcpufrequtilsをdisableにして起動します。

# systemctl disable cpufrequtils
# reboot


起動後無負荷の状態では600MHzで動作しています。
なにか負荷のかかるアプリケーションを実行すると1200MHzにアップ

適当な動画ファイルをダウンロードffmpegでscaleダウンしてcpu温度とクロック周波数の変動をみます。

$ youtube-dl -f mp4 35LwyGtHbzs
[youtube] 35LwyGtHbzs: Downloading webpage
[youtube] 35LwyGtHbzs: Downloading video info webpage
[youtube] 35LwyGtHbzs: Downloading MPD manifest
[youtube] 35LwyGtHbzs: Downloading MPD manifest
[download] Destination: [HD] 会長はメイド様! _ Kaichō wa Maid-sama [01]-35LwyGtHbzs.mp4
[download] 100% of 177.19MiB in 00:41

ffmpeg -y -vsync 1 -i "[HD] 会長はメイド様! _ Kaichō wa Maid-sama [01]-35LwyGtHbzs.mp4" -s 1024x576 "会長はメイド様_01.mp4"

5分位実行しましたが80℃を超えることはありませんでしたがじわじわと温度は上がっていきます。

ffmpeg実行前
frequency(45)=600062000
temp=49.9’C
volt=1.2000V
ffmpeg実行中
frequency(45)=1200000000
temp=74.1’C
volt=1.2938V

cpuクロックアップ

config.txtにオーバークロック設定をしてcpufrequtilsを有効にします。
現在のPi3 config.txt

# For more options and information see
# http://rpf.io/configtxt
# Some settings may impact device functionality. See link above for details

# Overclock the arm
arm_freq=1300
over_voltage=4
sdram_freq=400
core_freq=400
gpu_freq=400

# Enable audio (loads snd_bcm2835)
dtparam=audio=on

# Enable OpenGL
dtoverlay=vc4-kms-v3d
gpu_mem=256
# systemctl enable cpufrequtils
# reboot

governor “performance”で実行。1〜2分で80℃を超えてきます。

温度上昇に伴って(80℃)クロック周波数も変動(低下)します。
85℃以上になることが無いようにコントロールしているものと思います。
もし何らかの関係で85℃を超えることがあると温度計マークが出てくると思います。

以上から今回のようにcpu使用率100%附近の連続作業ではデフォルト(1.2G)とほぼ変わらないという結果になりました。
1.3Gをキープするには80℃を超えないようにすればいいのですがPiにとって大型の放熱器、強力なファンを設けることは現実的では無いし、また1.3Gの値もそれほどのメリットもありません。
但し通常のアプリケーション(mp4再生など)ではクロックコントロールするほど温度が上がることは無いのでクロックアップによる多少の改善、効果はあるものと思っています。
現在のクロック設定は今回の結果を踏まえarm_freq以外は1ランク下げています。

Aterm WG1200CR

今回mp4再生の設定しているとpiの処理能力以外にもディスクの転送速度やネットワーク速度なども関係することが見えてきました。

これらからIEEE802.11acに対応していない当サイトはpi4に備えてWG1200CRを購入しました。
条件はGigabit Ethernetに対応していること、Rポイント内で買えること。で、これしか選択肢がありませんでした。
接続はブリッジモードでルーターに接続しています。


Pi3からは802.11g接続ですがこれまでは時々音声がつまり気味だったのですがローカルの低速なpi zeroファイルサーバーからやインターネット経由の動画もほぼストレス無く視聴できるようになりました。