В июне прошлого года была запущена плата Raspberry Pi 4, предлагающая гораздо лучшую производительность, больший объем памяти и с более быстрым вводом/выводом по сравнению с Raspberry Pi 3 модель B +.
Тесты подтвердили улучшение производительности, но также показали, что для обеспечения оптимальной производительности при больших нагрузках необходим радиатор. Некоторые компании выпустили для платы комбинацию, достаточно большого размера, из радиатора и вентилятора, но она действительно очень большого размера и абсолютно не нужна, разве что при более высокой комнатной температуре (50 ° C?).
Raspberry Pi Foundation также работала над снижением температуры процессора и энергопотребление. И, через несколько дней после выпуска платы, выпустила бета-версию прошивки VLI, которая снизила температуру на 3–5 ° C. К сожалению, обновленная прошивка VLI (используемая для контроллера PCIe-USB), отрицательно сказалась на производительности USB. В сентябре была выпущена новая версия прошивки VLI, предлагающая как более низкую температуру, так и хорошую производительность.
В настоящее время Фонд опубликовал сообщение в блоге, в котором подробно описывается вся работа, которую они проделали для улучшения тепловых характеристик Raspberry Pi 4 за четыре месяца с момента запуска. Они написали довольно длинный пост, приведем основные моменты.
Они испытывали плату с помощью stress-ng (CPU) и glxgears (GPU):
|
1 2 3 |
sudo apt install stress-ng mesa-utils stress-ng --cpu 0 --cpu-method fft glxgears -fullscreen |
Следует отметить, что утилита glxgears использует OpenGL, и большинство графических процессоров Arm используют OpenGL ES, поэтому вполне возможно, что некоторые команды были эмулированы на процессоре. es2gears мог бы быть лучшим выбором, так как он использует только API OpenGL ES. Мы не знаем, насколько это существенно для графического процессора VideoCore V в процессоре Broadcom BCM2711.
С момента запуска RPi 4 было запущено пять версий прошивки:
- Стартовая версия прошивки
- Прошивка VLI, упомянутая выше
- Прошивка VLI + SDRAM с оптимизацией управления LPDDR4 без влияния на производительность
- Прошивка VLI, SDRAM, Clocking и Load-Step, которая изменяет то, как процессор увеличивает, и уменьшает его тактовую частоту по необходимости и в зависимости от температуры
- Текущая бета-версия прошивки – находится в стадии тестирования и скоро будет опубликована. Он имеет несколько улучшений, в том числе более точный контроль рабочих напряжений SoC и оптимизированное тактирование для машин состояния видео HDMI.
Если вы хотите убедиться, что на вашем Raspberry Pi установлена последняя прошивка, выполните следующие команды:
|
1 2 3 |
sudo apt update sudo apt full - upgrade sudo shutdown - r now |
А теперь, результаты с Raspberry Pi 3 B + в качестве эталона и Raspberry Pi 4 с разными версиями прошивки. Насколько мы понимаем, платы не были оснащены радиатором.
Наблюдается хороший прогресс в снижении энергопотребления в режиме ожидания с 2,89 Вт при запуске до 2,10 Вт с бета-прошивкой и с 7,28 Вт до 6,41 Вт при нагрузке.
Вторая диаграмма показывает, сколько времени требуется системе для дросселирования под нагрузкой CPU и GPU. Raspberry Pi 3B+ начал дросселировать всего за 19 секунд, в то время как Raspberry Pi 4 – 60 секунд со стартовой версией, около 180 секунд – с последней версией прошивки. Если плата размещается вертикально, охлаждение значительно улучшается – температура холостого хода снижается на 2 ° C, а для дросселирования требуется более 400 секунд.
Тестирование было завершено реальным тестом, в отличие от тестов, описанных выше. Тест заключался в сборке ядра Linux как на Raspberry Pi 3 B +, так и Raspberry Pi 4 с последней бета-версией:
- RPi 3B + – общее время: 5097 секунд (1ч24м57с); быстро дросселирует до 1,2 ГГц
- RPi 4B – общее время: 2660 секунд (44m20s); без дросселирования, работает на частоте 1,5 ГГц во время компиляции
Следует отметить, что не было упоминания о комнатной температуре, поскольку она может немного повлиять на дросселирование, и, если ваша плата находится внутри корпуса, результаты будут различаться в зависимости от конструкции корпуса и, опять же, от комнатной температуры.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.