W chwili pisania tych słów Raspberry Pi 5 z 8 GB RAM kosztuje 95 euro. To nie jest szczególnie dobra cena, ale nie możemy też nazwać jej „wygórowaną”, jeśli weźmiemy pod uwagę pewne aktywności. Jedną z nich jest overclocking: wielu entuzjastów postanowiło sprawdzić możliwości tego mini komputera w ekstremalnych konfiguracjach z ciekłym azotem i bezpośrednimi modyfikacjami PCB. SkatterBencher na YouTube przeprowadził ostatnio kilka testów i osiągnął całkiem niezłe 3,6 GHz.
Jeśli sięgnąć pamięcią, Raspberry Pi 5 zadebiutował we wrześniu-październiku 2023 roku z wersjami 4 i 8 GB RAM. W sierpniu pojawiła się tańsza wersja z 2 GB, ale reszta sprzętu pozostała bez zmian. Jego SoC to Broadcom BCM2712 z czterema rdzeniami Cortex-A76 taktowanymi 2,4 GHz, co logicznie czyni go najszybszym w serii… ale przy całej tej mocy niektórzy użytkownicy chcą iść jeszcze szybciej, a to prowadzi nas do overclockingu.
Kilka miesięcy temu SkatterBencher na YouTube osiągnął 3 GHz na RPi 5 przy użyciu powietrza. Oczywiście proces wymagał kilku poprawek i obecności dodatkowego wentylatora, ale to całkiem nieźle jak na konwencjonalne chłodzenie. A jaki byłby limit Raspberry Pi 5 przy zastosowaniu czegoś bardziej egzotycznego, jak ciekły azot…?
Raspberry Pi 5 + ciekły azot
Ogólna konstrukcja Raspberry Pi 5 uniemożliwia zainstalowanie tradycyjnych „potów”, ale SkatterBencher znalazł alternatywę na tyle kompaktową i ciężką, że można ją „usadowić” na chipie. Dobra wiadomość jest taka, że nie zajęło mu dużo czasu osiągnięcie 3,6 GHz, ale zła jest taka, że każda próba przekroczenia 3,7 GHz kończyła się zawieszeniem. Raspberry Pi 5 korzysta z najnowszej wersji Raspberry Pi OS, a dodatkowo posiada łatkę NUMA, która zwiększa jego wydajność. SkatterBencher podniósł też napięcia na kilku szynach, ale krzem odmówił współpracy.
Prawdziwy problem polega na tym, że te SoC powinny skalować swoją wydajność wraz z napięciem i kontrolą temperatury. RPi5 wchodzi w pewną fazę niestabilności poniżej -90 stopni Celsjusza, ale próbując wykluczyć jakiekolwiek szczegóły dotyczące napięcia, SkatterBencher szukał rozwiązania w module ElmorLabs AMPLE-X1, małym potworze, który może generować 45 A przy napięciu od 0,6 do 5 V, a jego instalacja wymaga poważnej operacji na Raspberry Pi 5. Niestety, to też nie pomogło.
Ostatnim krokiem była zamiana wbudowanego oscylatora (54 MHz) na wersję zmienną i zewnętrzną. SkatterBencher odkrył, że górna granica to 56 MHz, ale obniżając jego częstotliwość do 46 MHz, mógł sfałszować zegar 4 GHz. Dlaczego „fałszować”? Ponieważ zegar odniesienia oscylatora jest niższy: 4000 x 46 / 54 = 3407 MHz rzeczywistych.
Podsumowując, overclocking Raspberry Pi 5 z ciekłym azotem osiąga 3,4 GHz w benchmarkach i 3,6 GHz jako absolutne maksimum. Jeff Geerling osiągnął 3,4 przy użyciu powietrza, więc oczywiste jest, że loterii krzemu odgrywa tu bardzo ważną rolę. W każdym razie 1200 MHz powyżej bazowej wartości to niezwykły wynik.
Oficjalna strona: Kliknij tutaj
