クロックアップはロマンだよね…。昔はX68000や20年くらい前のCeleron 300A（Mendocino）のでもクロックアップしていました。ハマるとやばいですがロマンに関しては認めます。
先日までのエントリで話で一旦終わりだったのですが、冷却性能的にはもっと行けるはずなのになんでだろうなと感じていました。んで、もしかしたら電源が微妙なのかなと思ってはいました。ってことで以下を使ってみました。
みんな大好きスイッチサイエンスさんのACアダプタです。こちらは3.0Aの出力があるので安定していると思います。これまで使用していたのはUSBケーブルとACアダプタが分離できるタイプのものを使用していたので昇圧のためのover_voltage設定をすると起動できないようになっていました。このACアダプタを使用すれば更なるクロックアップができるかな思ってのチャレンジです。
参考
1.8GHzにチャレンジ
/boot/config.txtに以下の記述をして実行しました。
/boot/config.txt
#uncomment to overclock the arm. 700 MHz is the default. #arm_freq=800 # 以下を記載 over_voltage=2 arm_freq=1800
すると、電源を変更する前は起動しませんでしたが、今回は問題なく起動しました。また、前回1. 68GHzでUnixBenchをしたところ、OSが落ちましたが今回は数値を更にアップさせても問題なく終了しました。やはり電源の問題によるところが大きかったのかなと思います。
計測時のピークの温度で55℃には至らない状態です。52～53℃あたりでは収まってくれているので冷却は問題なさそうです。
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Benchmark Run: 金 5月 15 2020 16:26:46 - 16:55:10
4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests
Dhrystone 2 using register variables 12620305.5 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 2938.2 MWIPS (9.7 s, 7 samples)
Execl Throughput 1098.2 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 136046.7 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 38596.0 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 362434.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 197145.0 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 53663.7 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 2289.0 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 3418.7 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 890.6 lpm (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead 609423.5 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 12620305.5 1081.4
Double-Precision Whetstone 55.0 2938.2 534.2
Execl Throughput 43.0 1098.2 255.4
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 136046.7 343.6
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 38596.0 233.2
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 362434.1 624.9
Pipe Throughput 12440.0 197145.0 158.5
Pipe-based Context Switching 4000.0 53663.7 134.2
Process Creation 126.0 2289.0 181.7
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 3418.7 806.3
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 890.6 1484.3
System Call Overhead 15000.0 609423.5 406.3
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System Benchmarks Index Score 393.7
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Benchmark Run: 金 5月 15 2020 16:55:10 - 17:23:33
4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests
Dhrystone 2 using register variables 50244190.3 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 11742.1 MWIPS (9.7 s, 7 samples)
Execl Throughput 3255.3 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 264435.0 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 73509.0 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 686890.9 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 747012.0 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 239147.8 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 5636.7 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 7076.8 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 973.2 lpm (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead 2307132.0 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 50244190.3 4305.4
Double-Precision Whetstone 55.0 11742.1 2134.9
Execl Throughput 43.0 3255.3 757.1
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 264435.0 667.8
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 73509.0 444.2
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 686890.9 1184.3
Pipe Throughput 12440.0 747012.0 600.5
Pipe-based Context Switching 4000.0 239147.8 597.9
Process Creation 126.0 5636.7 447.4
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 7076.8 1669.1
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 973.2 1622.0
System Call Overhead 15000.0 2307132.0 1538.1
========
System Benchmarks Index Score 1041.8
1.5GHzがシングルスレッドが約350、マルチスレッドが約800というスコアから 1.8GHzではシングルスレッド約390、マルチスレッドが約1040というスコアに変わりました。 設定値1.2倍くらいのスコアになったかなというところでしょうか。
さらなる高みへ
さらなる限界に向けて/boot/config.txtに以下の記述をしました。
/boot/config.txt
#uncomment to overclock the arm. 700 MHz is the default. #arm_freq=800 # 以下を記載 over_voltage=5 arm_freq=2000
1.3倍のクロックの2GHzに設定を変更します。そろそろヤバそうな値なのでこれ以上はやめることにします。
温度は52～53℃ぐらいまでで収まっているので、通常処理であれば問題なさそうです。（ベンチマークでもしない限りここまで上がりません。） ピークの値でも57℃でした。
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Benchmark Run: 金 5月 15 2020 17:44:13 - 18:12:32
4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests
Dhrystone 2 using register variables 13591161.2 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 3172.4 MWIPS (9.7 s, 7 samples)
Execl Throughput 1182.3 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 143540.7 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 41533.0 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 386833.3 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 213385.8 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 57486.8 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 2423.2 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 3131.1 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 941.9 lpm (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead 658727.7 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 13591161.2 1164.6
Double-Precision Whetstone 55.0 3172.4 576.8
Execl Throughput 43.0 1182.3 275.0
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 143540.7 362.5
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 41533.0 251.0
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 386833.3 667.0
Pipe Throughput 12440.0 213385.8 171.5
Pipe-based Context Switching 4000.0 57486.8 143.7
Process Creation 126.0 2423.2 192.3
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 3131.1 738.5
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 941.9 1569.8
System Call Overhead 15000.0 658727.7 439.2
========
System Benchmarks Index Score 416.2
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Benchmark Run: 金 5月 15 2020 18:12:32 - 18:40:53
4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests
Dhrystone 2 using register variables 54182040.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 12646.3 MWIPS (9.6 s, 7 samples)
Execl Throughput 3450.8 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 286494.5 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 79440.3 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 709624.9 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 808905.5 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 253394.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 6140.4 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 7467.7 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 1028.6 lpm (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead 2483824.3 lps (10.0 s, 7 samples)
System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 54182040.6 4642.8
Double-Precision Whetstone 55.0 12646.3 2299.3
Execl Throughput 43.0 3450.8 802.5
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 286494.5 723.5
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 79440.3 480.0
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 709624.9 1223.5
Pipe Throughput 12440.0 808905.5 650.2
Pipe-based Context Switching 4000.0 253394.6 633.5
Process Creation 126.0 6140.4 487.3
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 7467.7 1761.2
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 1028.6 1714.4
System Call Overhead 15000.0 2483824.3 1655.9
========
System Benchmarks Index Score 1114.0
1.5GHzがシングルスレッドが約350、マルチスレッドが約800というスコアから 2.0GHzではシングルスレッド約416、マルチスレッドが約1110というスコアに変わりました。 マルチスレッドであれば設定値1.3倍くらいのスコアになったかなというところでしょうか。 シングルスレッドではクロックアップの効果はそろそろ効果が薄くなっているようです。
おわりに
RaspberryPi4Bはちゃんとした電源を使った方がパフォーマンスが高いのかもしれません。今後は気をつけていこうと思います。
クロックアップの企画はこれにて終了です。
参考
