嫌Raspberry Pi不夠力？來超頻吧！

Posted By 陸向陽 on 3 月 10, 2015 in Raspberry Pi, Raspberry Pi基金會, 案例研究, 評測, 開發主板 | 0 comments

作者：陸向陽

有些人可能會避諱談論超頻（Overclocking），因為過往以來，超頻向來不是晶片供應商樂見的，Intel、AMD等業者也言明超頻造成的壞損不在保固內，不過這很難查證，如同Android手機刷機刷壞了，手機商也是不保固，但只要刷回原有出廠前的ROM，手機商也很難查證問題在於誰。

不過，Raspberry Pi畢竟是很適合給Maker的玩意兒，原廠的安裝程序中，就已經提供超頻的選項給人選，只是選用之前還是會提示：使用超頻可能會讓硬體提前損壞。這就端看個人需不需要了，有的人嫌Raspberry Pi執行太慢，特別是在圖形介面下格外明顯，因而選擇超頻。

事實上，連Raspberry Pi發明人Eben Upton都在官網的Blog上發表超頻的文章，而且還說超頻不會影響保固（真是佛心來著），他將Raspberry Pi超到1GHz時，在nBench的整數運算測試時多出52%效能，浮點數則多出64%，記憶體也多出55%，所以他該篇超頻文章的標題即是「UP TO 50% MORE PERFORMANCE FOR FREE」。（官網還有另一篇可參考）

嫌Raspberry Pi的圖形介面不夠強，那就超頻吧！

Raspberry Pi的超頻與近年來的超頻相同，只剩加電壓、提升頻率的選項，沒有倍頻選項可選，但Raspberry Pi畢竟是用SoC，包含繪圖處理器GPU、記憶體控制器等，都跟CPU做在一起了，所以超頻選單上，又多了針對GPU、SDRAM等部分的超頻控制。

在選單上，Raspberry Pi官方安裝程序提供如下選項：
[table]
選項,ARM,Core,SDRAM,Overvolt
None,700,250,400,0
Modest,800,300,400,0
Medium,900,333,450,0
High,950,450,450,2
Turbo,1000,500,500,6
[/table]

其中ARM指的是ARM11 CPU核心，而Core反而是指GPU，不是CPU，SDRAM則是指對記憶體控制器及內建的SDRAM進行超頻，最後是超頻的電壓，數字2、6等是電壓刻度，預設是1.2V，每多一個數字多0.025V，而上下限是-16～8，對應成實際電壓即是0.8～1.4V。

也因為選項最高到Turbo模式的1GHz，所以Raspberry Pi 2也是可以操的，筆者實際使用Raspberry Pi 2的結果，它的超頻選單與Raspberry Pi 1稍有不同，SDRAM部分似乎可以再更高些：

[table]
選項,ARM,Core,SDRAM,Overvolt
None,700,250,400,0
Modest,800,250,400,0
Medium,900,250,450,2
High,950,250,450,6
Turbo,1000,500,600,6
Turbo,1000,500,500,2
[/table]

除了三個與效能最密切關係的超頻外，其實細部電路也是可以超的，包含H.264視訊解碼電路、ISP影像感測器相關電路、V3D繪圖電路等。不過，這些就沒有在文字選單內，必須自己編修設定檔（config.txt）的內容才行。而進入設定檔編修，其實是可以獲得更多超頻，例如把電壓加到最高的8，有的人可以因此上到1050MHz、1150MHz等，比1GHz（即1000MHz）還高。

最後，其實大家也怕把東西超壞，雖然20～35美元不貴，但還是盡量珍惜些，所有兩個配套防護方式，一是時時讀取Raspberry Pi主控晶片的溫度，晶片內有設置溫度感測器，極限是攝氏85度，若使用時看到溫度愈來愈高，或長期維持在很高，還是建議盡量降頻。

另一個作法是在主控晶片的封裝上部加裝散熱膏、散熱片、散熱風扇等，加速晶片的排熱。

有趣的是，由於晶片內的SDRAM不是博通（Broadcom）生產的，是直接跟DRAM大廠拿裸晶來包的，而網路上有人測試的結果，認為海力士（Hynix）的DRAM裸晶沒有三星（Samsung）那麼好超，有興趣的人不妨參考看看（連結網址）。