Wie man einen Raspberry Pi 4 sicher übertaktet

Technik
By Merwan Redha

Der Raspberry Pi 4 ist mit einem Broadcom BCM2711 Quad-Core Cortex-A72 Prozessor ausgestattet (derselbe Prozessor wie im Raspberry Pi 400). Der Raspberry Pi 4 taktet werkseitig mit 1.5 GHz, während der Pi 400 mit 1.8 GHz läuft. Dies deutet darauf hin, dass der Prozessor des Pi 4 übertaktbar ist.

Wie man einen Raspberry Pi 4 sicher übertaktet

Der Leser mag sich fragen: Warum hat die Pi Foundation das nicht standardmäßig integriert? Das liegt daran, dass die von einem übertakteten Prozessor erzeugte Wärme die Kühlleistung des Raspberry Pi 4 übersteigt (sofern keine zusätzlichen Kühlmaßnahmen ergriffen werden, was die Kosten des Pi erhöhen würde). Wenn Sie also einen Kühlkörper oder Kühler besitzen oder beschaffen können, lässt sich Ihr Raspberry Pi 4 problemlos übertakten (sicher auf 2.147 GHz oder die angegebenen, aber unbrauchbaren 3 GHz), was die Leistung des Pi deutlich steigert. Bevor wir uns mit dem Übertaktungsprozess des Raspberry Pi 4 befassen, klären wir einige Grundlagen.

Die Bedeutung der Prozessorgeschwindigkeit (Taktfrequenz) in der Datenverarbeitung

Die Uhr in der Computertechnik ist elektronischer Impuls Es dient zur Synchronisierung aller anderen Komponenten im Prozessor, und eine Prozessorgeschwindigkeit von 1.5 GHz bedeutet einfach, dass der Prozess 1.5 Milliarden Mal pro Sekunde ausgeführt wird.

Erklärung des Übertaktens

Das Übertakten des Prozessors (CPU oder GPU) bedeutet, die Temperatur anzupassen. Maximale Prozessorgeschwindigkeit إلى Höheres Niveau Ausgehend vom Standardzustand (Werkseinstellung). Die Standardtaktfrequenz des Raspberry Pi 4 beträgt beispielsweise 1.5 GHz. Eine Erhöhung dieser Frequenz auf über 1.5 GHz (z. B. 2.3 GHz) wird als Übertakten bezeichnet (eine Steigerung um etwa 35 Prozent gegenüber dem Originalwert). Um jedoch eine CPU oder GPU zu übertakten (die Grafikeinheit des Raspberry Pi 4 kann sicher von 500 MHz auf 750 MHz übertaktet werden), nicht nur den Raspberry Pi 4, müssen Sie möglicherweise die Temperatur, die Spannung oder den Stromverbrauch überwachen.

Vorteile des Übertaktens des Raspberry Pi 4

Hier sind einige Vorteile, die Sie durch das Übertakten Ihres Raspberry Pi 4 erzielen könnten:

Retro-SpieleWenn du mit deinem Raspberry Pi 4 Retro-Spiele spielst, kann Übertakten das Spielerlebnis deutlich verbessern. Das gilt insbesondere für Nintendo N64-, Sony PlayStation 1- oder Sega Dreamcast-Spiele, die du mit einer RecalBox, einem RetroPie oder einer ähnlichen Retro-Gaming-Lösung spielst.

VideoübertragungWenn Sie Ihren Raspberry Pi 4 für Videostreaming wie Kodi nutzen, können Sie Leistungsprobleme beheben, indem Sie Kodi auf Ihrem übertakteten Pi ausführen. Ein übertakteter Pi ermöglicht Ihnen außerdem die Nutzung eines VPNs (was für die Ausführung von Kodi unerlässlich ist).

DesktopDie zusätzliche Leistung eines übertakteten Raspberry Pi kann eine große Hilfe sein, wenn das Gerät als Desktop-Computer verwendet wird.

ExaGear-EmulatorWenn Sie Windows auf Ihrem Raspberry Pi über den ExaGear-Emulator ausführen, kann das Übertakten des Pi die Leistung von Windows auf dem Pi verbessern.

Warnhinweise vor dem Übertakten des Raspberry Pi 4

Das Übertakten des Raspberry Pi 4 ist im Allgemeinen sicher, kann aber riskant sein und zu folgenden Problemen führen: Garantie kündigen Oder sogar verursachen Dauerhafte Beschädigung der physischen KomponentenDaher können Sie diese Schritte ausprobieren am Eigene Verantwortung Wir übernehmen keine Haftung für Schäden an Ihrem Raspberry Pi 4, die durch Übertaktung verursacht werden. Darüber hinaus kann die SD-Karte beschädigt werden (bitte stellen Sie sicher, dass Sie eine haben...). Mangel an grundlegenden Daten على die KarteAlternativ können Sie Ihre Daten mit einer Anwendung wie Win32 Disk Imager sichern oder sie öffnen. Zu guter Letzt: Selbst wenn alles gut geht, kann das Übertakten des Pi 4 seine Lebensdauer deutlich verkürzen.

Punkte, die vor dem Übertakten des Pi 4 zu beachten sind

Es gibt Gründe, warum der Pi 4 keine höheren Taktfrequenzen erreicht, und Sie sollten diese Punkte berücksichtigen, bevor Sie Ihren Raspberry Pi 4 übertakten.

  1. Stellen Sie sicher, dass es installiert ist. حراري مشتت حراري (Zur passiven Kühlung) undKühlventilator (Für aktive Kühlung) auf dem Mainboard. Bitte beachten Sie, dass Übertakten ohne diese Kühltechnologie nicht möglich ist. Nutzlos Weil die CPU ihre Leistung reduziert (um sich vor Überhitzung zu schützen), und dies zu Einfrieren führen kann (niedrige Leistung im Vergleich zur ursprünglichen Frequenz von 1.5 GHz), wenn sich der Pi 4 erhitzt.
  2. Es besteht immer die Möglichkeit (selbst mit der oben erwähnten Kühltechnologie), dass der Pi 4 überhitzt und beschädigt wird.
  3. vielleicht Garantie erlischt Pi 4, wenn der Wert von over_voltage größer als 6 ist, force_turbo=1, temp_limit größer als 85 ist oder eine der Einstellungen diese Werte überschreitet.

Übertaktungsanforderungen für den Pi 4

  1. Zunächst das Gerät Raspberry Pi 4 (Einzelner Tablet-Computer).
  2. SD-Karte (32 GB oder höher) mit installiertem Raspberry Pi OS.
  3. .ل تبريد Für den Raspberry Pi 4 (Kühlkörper und Lüfter).
  4. Quelle Gute Energie (Es wird empfohlen, das offizielle Netzteil zu verwenden), damit der Pi 4 nicht unter Strommangel leidet.
  5. USB-Tastatur (optional).
  6. USB-Maus (optional).
  7. Anzeigebildschirm Oder ein Bildschirm.
  8. Kontakt Internet Verfügbar für Raspberry Pi 4.
  9. Gerät Laptop Oder mein Büro

Geschwindigkeitswiederherstellung nach einem Raspberry Pi-Absturz

Bevor Sie mit dem Vorgang beginnen, ist es am wichtigsten zu klären, wie man sich nach einem Absturz oder einem Startfehler wiederherstellt. Wenn das Raspbian-System installiert wurde mit Neue, sofort einsatzbereite Software (ANFÄNGER) Sie haben die Möglichkeit, mit zu drücken Fortsetzung auf schlüssel Shift Drücken Sie beim Hochfahren des Pi 4 die Tastatur, um einen Bildschirm anzuzeigen. Originalinstallation Für das Betriebssystem. Danach können Sie Bearbeiten Sie die Datei config.txt.(Dies ist die Datei, die wir modifizieren werden, um den Pi 4 zu übertakten, wie später noch erläutert wird).

Wenn Sie einen PC oder Pi OS verwenden, um Ihren Pi 4 zu übertakten, können Sie Änderung Einstellungsdatei Seine eigene (die später besprochen wird) Methode, die Pi 4-Einstellungen auf die Standardwerte zurückzusetzen.

Methoden zum Übertakten des Raspberry Pi 4

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Pi 4 zu übertakten, eine davon ist über Raspberry Pi OS Betriebssystem und der andere per Computer oder Telefon (Damit lässt sich die SD-Karte des Pi 4 öffnen und deren Konfigurationsdatei bearbeiten.) Beachten Sie, dass ältere Raspberry-Pi-Versionen über ihr Menü übertaktet werden können (zusätzlich zu den beiden oben genannten Methoden).

Übertakten des Raspberry Pi 4 mit Raspberry Pi OS

Wenn Sie Raspberry Pi OS auf Ihrem Pi 4 installieren, können Sie es zum Übertakten Ihres Pi 4 verwenden. Der Vorgang lässt sich in folgende Schritte unterteilen:

Aktualisieren Sie die Pi 4-Pakete und deren Abhängigkeiten auf die neueste Version.

  1. einschalten Terminal Auf Pi 4 undTun folgende: 
    sudo apt update && sudo apt upgrade -y

  2. الآن Tun Folgendes befindet sich im Terminal fürBeförderung verteilen Pi 4: 
    sudo apt dist-upgrade

  3. Dann Tun Das Folgende fürAktualisieren Firmware Speziell für Pi 4: 
    sudo apt installiere rpi-update

  4. Wenn die Firmware bereits auf dem neuesten Stand ist, fahren Sie mit den folgenden Schritten fort; andernfalls Tun folgende: 
    Sudo Neustart

Überprüfung der aktuellen Einstellungen des Raspberry Pi 4

Vor dem Übertakten des Raspberry Pi 4 sollte man Folgendes überprüfen... Aktuelle Einstellungen Für das Gerät. Schalten Sie es dazu ein. Terminal Speziell für Raspberry Pi 4 undTun Welche der folgenden Optionen:

Lscpu

أو

cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq

Ich beginne mit dem Übertakten des Raspberry Pi 4

Nun kommt der wichtigste Teil: das Übertakten Ihres Raspberry Pi 4. Gehen Sie dazu wie folgt vor:

  1. einschalten Terminal وTun Der folgende Befehl zum Öffnen Einstellungsdatei Für Raspberry Pi 4 in Geany-Redakteur: 
    sudo geany /boot/config.txt

  • Ich warten Solange das Geany-Editorfenster mit der geöffneten Einstellungsdatei nicht läuft, dann Suche nach #arm_freq=800 (Möglicherweise müssen Sie ein wenig scrollen.)
  • Danach, löschen Code # Aktivieren Sie den Befehl am Anfang der Zeile (dadurch wird die Zeile einkommentiert) und ändern Sie ihn. sein Wert من 800 إلى 2000.
  • Suche jetzt nach Überspannung und setzen Sie seinen Wert auf 6.
  • Danach, wenn Sie die Betriebsfrequenz erhöhen möchten Grafikprozessor (GPU) Für den Pi 4 suchen Sie nach gpu_freq Setze seinen Wert auf 750.
  • الآن speichern Die Änderungen, die ich an der Einstellungsdatei vorgenommen habe, undnah dran Geany-Redakteur.
  • Danach, Neu starten Ihr Pi 4-Gerät und der Pi 4 arbeiten nun mit den übertakteten Werten.

Falls der Raspberry Pi 4 nicht startet, halten Sie die Umschalttaste gedrückt und starten Sie ihn mit den Standardeinstellungen neu. Sollte auch das nicht helfen, können Sie die Konfigurationsdatei des Raspberry Pi 4 auf Ihrem PC bearbeiten, um die Standardwerte wiederherzustellen (dies wird später erläutert).

Einrichtung der Temperatur- und Prozessorgeschwindigkeitsüberwachung für Pi 4

  1. Sobald der Raspberry Pi 4 mit Übertaktungseinstellungen läuft, öffnen Sie Zwei ähnliche من Terminal Auf Ihrem Raspberry Pi 4 undTun nächster Befehl في einer Mein Fenster Terminal Zur Überwachung Prozessorgeschwindigkeit Von CPU: 
    Uhr -n1 vcgencmd measure_clock arm
  2. Nun, in Anderes Terminalfenster، Tun Als nächstes muss gemessen werden Temperatur Himbeer-Pi 4: 
    watch -n1 vcgencmd measure_temp

SysBench wird ausgeführt, um das Übertakten des Raspberry Pi 4 zu testen.

  1. Sobald die Überwachung von CPU-Geschwindigkeit und -Temperatur im Terminal aktiviert ist, Tun Der folgende Befehl im Terminal für SysBench installieren: 
    sudo apt install sysbench

  2. Nach der Installation, Tun Der folgende Befehl im Terminalfenster undPrüfen Sie weiter. Aus meinem Fenster Temperatur وProzessorgeschwindigkeit Im Terminal Werte aufzeichnen: 
    sysbench --num-threads=8 --test=cpu --cpu-max-prime=20000 ausführen

  • Sobald der Test abgeschlossen ist, können Sie Überprüfung der ZahlenDa Ihre Ergebnisse je nach verschiedenen Faktoren variieren können, stellen wir Ihnen einige Vergleichszahlen zur Verfügung. Der Raspberry Pi, der Erhöhen Sie die Frequenz auf 2 GHz. 10 Sekunden fertigstellen Der SysBench-Test, während der Raspberry Pi 4 mit seiner ursprünglichen Frequenz oder primär (1.5 GHz) ungefähr 15 Sekunden Um denselben Test durchzuführen. Dies ist eine deutliche Leistungssteigerung für den Pi 4, die Sie im realen Einsatz bemerken werden.

Experimentieren Sie mit höheren oder niedrigeren Frequenzen auf dem Pi 4.

Nicht jeder Siliziumchip ist gleich, und nicht jeder Raspberry Pi 4 eignet sich für die oben genannten Werte. In diesem Fall können Sie mit höheren oder niedrigeren Taktraten auf dem Raspberry Pi 4 experimentieren.

  1. لSenkung der Frequenzwerte, Hinzufügen die folgende Zur Pi 4-Einstellungsdatei (wie oben beschrieben) dann Neu starten Pi 4: 
    Überspannung=2 Armfrequenz=1750
  2. لZunehmende Frequenzwerte Für den Pi 4 hinzufügen die folgende Zur Pi 4-Einstellungsdatei, dann Neu starten Pi 4: 
    Überspannung=6 ARM-Frequenz=2147 GPU-Frequenz=750

Übertaktung des Raspberry Pi 4 deaktivieren

Es kann vorkommen, dass Sie Ihren Raspberry Pi 4 mit seiner ursprünglichen Taktfrequenz betreiben möchten. Gehen Sie dazu wie folgt vor:

  1. Füllen Terminal Speziell für Pi 4 undTun Der folgende Befehl öffnet die Einstellungsdatei in Geany-Redakteur: 
    sudo geany /boot/config.txt

  2. Kommen wir nun zu dem Abschnitt, in dem dies geschehen ist. Werte hinzufügen/ändern (vorher) Einfach Füge ein #-Symbol hinzu (Dadurch wird die Ausführung dieser Befehle deaktiviert, indem sie als Kommentare vor jeder Eingabe platziert werden) Hinzufügen # Vorher Überspannung Und arm_freq Und gpu_freq.
  3. Dann speichern Die Änderungen, die ich an der Konfigurationsdatei vorgenommen habe, undnah dran Geany-Redakteur.
  4. Ich Neu starten Ihr Pi 4 wird eingeschaltet und arbeitet mit den Standardtaktraten.

Wenn Sie möchten Übertaktung aktivieren، wiederholen Führen Sie die oben genannten Schritte aus und entfernen Sie einfach das #-Symbol vor over_voltage, arm_freq und gpu_freq in der Pi 4-Konfigurationsdatei, um diese Werte zu aktivieren, und starten Sie den Pi 4 neu.

Übertakten des Raspberry Pi 4 über den Computer

Wenn Sie Windows auf Ihrem Raspberry Pi 4 oder einem anderen Computer installiert haben, können Sie Ihren Raspberry Pi 4 übertakten, indem Sie Windows auf dem Pi oder einem anderen Computer verwenden. Für Windows auf dem Pi 4 können Sie das Boot Partition Mount Utility nutzen. Für einen anderen Computer ist der Vorgang für Windows-, Mac- und Linux-Systeme identisch (sogar Android- und iPhone-Geräte können auf die SD-Karte zugreifen und die Konfigurationsdatei des Pi 4 ändern). Wir beschreiben hier jedoch den Vorgang für einen Windows-Computer.

  1. schalte aus Raspberry Pi 4 undLöschen SD-Karte Es ist sein eigenes.
  2. الآن Eintreten SD-Karte Auf einem Computer, auf dem das System läuft Windows وÖffnen SD-Karte Über den Datei-Explorer.
  3. Suchen Sie anschließend im Boot-Bereich der SD-Karte nach Konfigurationsdatei وöffne es mit Notizblock Oder Notepad++ (Es ist besser, Notepad++ zu verwenden, da Notepad Linux-Distributionsdateien beschädigen kann und die geänderten Konfigurationen möglicherweise nicht angewendet werden).
  4. الآن Zeilen hinzufügen Unten finden Sie die Möglichkeit, Folgendes zu verwenden. stabile Geschwindigkeitsbremse (Für das Pi 4-Gerät, ausgestattet mit Ordentliches Kühlsystem): 
    Überspannung=6 ARM-Frequenz=2147 GPU-Frequenz=700

  5. Wenn Sie nutzen möchten Unterschreiten der Durchschnittsgeschwindigkeit (Für das Pi 4-Gerät, ausgestattet mit mildes KühlsystemFügen Sie der Konfigurationsdatei die folgenden Zeilen hinzu: 
    arm_freq=2300

gpu_freq=750

gpu_mem=32

over_voltage=14

force_turbo=1
  6. Wenn Sie nutzen möchten Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit (Für das Pi 4-Gerät, ausgestattet mit Hocheffizientes KühlsystemFügen Sie auf einem Raspberry Pi 4 die folgenden Zeilen zur Konfigurationsdatei hinzu, aber seien Sie vorsichtig, da dies zu Einfrieren führen und gefährlich sein kann: 
    initial_turbo=60

over_voltage=15

arm_freq_min=100

arm_freq=2350

gpu_freq=800

gpu_mem=512

  • Sobald die erforderlichen Bremsleitungen (stabile, mittlere oder superschnelle Bremse) hinzugefügt sind, speichern Die Änderungen, die ich vorgenommen habe undnah dran Texteditor. Es empfiehlt sich, mit einer stabilen Übertaktung zu beginnen und erst nach dem Testen des Betriebszustands des Pi 4 auf extrem hohe Geschwindigkeiten umzusteigen.
  • Ich Löschen بطاقة SD-Karte vom Gerät Windows-PC وGib es ein في Pi 4.
  • Danach, Füllen Pi 4 Mit Übertaktungseinstellungen.
  • dann öffnen Task Manager Und gehen Sie zur Registerkarte Leistung Sein eigenes (falls auf dem Pi 4 Windows läuft).
  • Jetzt können Sie sehen, dass Pi 4 Prozessorfrequenz Es sind 2.1 GHz (bei Verwendung einer stabilen Übertaktung).

Beachten Sie, dass Sie, falls der Pi 4 nicht hochfährt, die oben genannten Schritte verwenden können, um die Frequenzgeschwindigkeit auf die Standardeinstellungen zurückzusetzen.

Die verschiedenen Warnzeichen verstehen

Während des Bremsvorgangs können Sie Folgendes bemerken: Warnsymbole Als nächstes können Sie die Funktion ändern, die das Problem verursacht, um es zu beheben.

Warnung vor niedriger Spannung

Wenn Sie sehen Warnung vor niedriger Spannung، einstellen Bemühungen Speziell für den Pi 4 (möglicherweise benötigen Sie eine andere stabile Stromquelle).

Warnung vor hohen Temperaturen (80-85 Grad Celsius)

Wenn Sie sehen Warnung vor hohen TemperaturenEntweder Zunahme من تبريد Pi 4 Oder Hören Sie auf zu arbeiten وreduzieren من Bremsgeschwindigkeiten Nachdem es abgekühlt ist.

Warnung: Extrem hohe Temperatur (über 85 Grad Celsius)

Wenn Sie dieses Symbol sehen, schalte aus Gerät Pi 4 sofort Verabschiede dich kühltJetzt reduzieren Bremsgeschwindigkeiten Er versuchte, die Geschwindigkeit erneut zu erhöhen.

Fazit

Wir hoffen, alles ist gut gelaufen und Sie konnten Ihren Raspberry Pi 4 erfolgreich übertakten. Bei Fragen oder Anregungen können Sie diese gerne im Kommentarbereich stellen.

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