树莓派3B CPU/GPU和内存超频+稳定性测试

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qcsunny
2017.09.01 01:30* 字数 1509

20170902 初成文

20170920 更新sdram超频参数说明

2017-10-05 更新内存超频、添加nbench性能跑分

一、测试环境

本人测试成功的系统:Raspbian Jessie/Stretch,DietPi,OSMC,LibreELEC

本文示例使用系统:Raspbian Stretch Lite(2017-08-16)

供电:三星充电器5.3V 2A

散热:3块散热铝片+5v小风扇花式接3.3v针脚(5v太吵...)

外壳:全透明亚克力外壳

二、超频方法

最好先更新一下固件以支持最新的超频选项

sudo rpi-update

Win下用Notepad++编辑/boot分区(FAT32格式)下的config.txt

Raspbian下需要在root权限(sudo nano /boot/config.txt)下编辑,重启生效

三、超频参数参考及说明

以下为个人树莓派上通过稳定性测试的超频参数,仅供参考。不同板子会存在体质差异,不一定适合以下配置,建议自行摸索。比如别人能稳定超到1.45g而个人板子超到1450(提高约21%)能开机,但压力测试时会出现死机现象。最好先对CPU超频通过稳定性测试后,再对内存超频,否则可能无法知道是哪个原因导致超频失败。

主频性能大约提升16.7%,(1400-1200)/1200=16.7%

over_voltage=5

arm_freq=1400

core_freq=500

gpu_freq=500

dtparam=sd_overclock=100

temp_limit=85

#force_turbo=1

over_voltage_sdram=2

sdram_freq=600

sdram_schmoo=0x02000020

over_voltage  //CPU/GPU电压,有效值为[-16,8],0对应1.2v,步进为0.025v,超过6需要同时配合force_turbo=1才生效。个人测试是达到5是1.394v,再高的值电压也不再增加。

arm_freq  //ARM CPU主频,默认值为1200

gpu_freq  //同时对core_freq,h264_freq,isp_freq, v3d_freq超频;core_freq默认值为400, h264_freq、isp_freq、v3d_freq默认值为300

core_freq  //GPU核心主频,默认400,对内存读写速度有一点好处

dtparam=sd_overclock  //默认50,SD卡超频,该项设置没有危险,默认值低是为了提高兼容性,一般的卡都可以放心调整到100,重启后执行dmesg | grep "mmc0"见mmc0: overclocking to 100000000Hz

temp_limit  //过热保护。默认值为85,过热降频。不建议长期运行在70度以上,高温对芯片寿命影响较大。

force_turbo  //=1时一直运行在高性能模式下,策略为scaling_governor=performance;=0时根据cpu利用率动态调频,默认策略为scaling_governor=ondemand。有五种调节策略,分别为performance/powersave/userspace/ondemand/conservative,可通过以下命令更改策略,比如:

echo performance | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor

over_voltage_sdram  //内存电压范围[-16,8],默认0,同时设置over_voltage_sdram_c(control),
over_voltage_sdram_i(I/O), over_voltage_sdram_p(phy)电压

sdram_freq  //内存工作频率,默认450MHz

sdram_schmoo//内存部分时序4,3,2,0,0,-2,-2,0,-10,提高性能和稳定性,分别对应如下

int8_t  dphy_drive_level;    // 4..0 -> 34R,40R,48R,60R,80R

int8_t  aphy_drive_level;    // 4..0 -> 34R,40R,48R,60R,80R

int8_t  dram_drive_level;    // 4..-1 -> 34R,40R,48R,60R,80R,120R

uint8_t dphy_lpwr_rx;        // Non-zero for LPWR_RX in DPHY

uint8_t aphy_lpwr_rx;        // Non-zero for LPWR_RX in APHY

int8_t dll_offset_rd_n;      // DLL offset schmoo: Low phase Read

int8_t dll_offset_rd_p;      // DLL offset schmoo: High phase Read

int8_t dll_offset_wr;        // DLL offset schmoo: DQ/DQS Write

int8_t dll_offset_addr;      // DLL offset schmoo: Address/command


四、性能测试、压力测试、状态监测、稳定性测试、

1、性能测试:表示创建4个线程来寻找√ ̄20000以内的质数,

sysbench --num-threads=4 --test=cpu --cpu-max-prime=20000 run

未超频前total time=92.5s,超频后total time=79.3s,提升约15%符合预期

另一个性能测试跑分软件是nbench(原程序http://www.byte.com/bmark/bmark.htm。但2010年关闭了)

wget http://www.math.utah.edu/~mayer/linux/nbench-byte-2.2.3.tar.gz

tar -xvzf nbench-byte-2.2.3.tar.gz

cd nbench-byte-2.2.3

make

./nbench

nbench跑分整数和浮点数分数39.013与18.239

2、建议压力测试至少10分钟或以上无出错/死机

sudo apt install stress

stress -c 4 -t 10m -v

3、需要同时留意CPU/GPU温度,下面两条命令均可:

vcgencmd measure_temp

cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp

4、检测CPU核心电压和内存电压:

for id in core sdram_c sdram_i sdram_p ; do echo -e "$id:\t$(vcgencmd measure_volts $id)" ; done

5、检测超频是否成功,下面两条命令均可:

vcgencmd measure_clock arm  //返回1400000000

sudo cat /sys/devices/system/cpu/cpu2/cpufreq/cpuinfo_cur_freq  //返回1400000

6、内存压力测试,一个memtester占用一个核,打开四个窗口运行四次sudo memtester 210M -1,因为需要cpu生成随机序列来对内存进行频繁读写,所以cpu占用会比较高,因此该测试可以同时对cpu和内存进行稳定性测试。该测试大约10分钟左右

sudo apt install memtester

sudo memtester 210M -1

内存稳定性测试不通过会出现如下图failure字样,在日常工作中可能会出现不稳定现象。

7、内存读写速度测试,按Ctrl+C结束

dd if=/dev/zero of=/dev/null

8、SD卡读写速度测试

第一行,生成1024MB大小的文件内容为0的文件,生成速度取决于sd卡写入速度

第二行 ,将刚才生成的文件删除,取决于sd卡读取速度

dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1024  oflag=direct

dd if=test of=/dev/null bs=1M oflag=direct

sudo hdparm -tT /dev/mmcblk0         //-t是测试硬盘读写速率,-T是测试缓存读写速率

五、临时关闭超频

如果超频失败无法启动,可以在启动时按住shift临时关闭所有超频选项,进入系统后再进行修改。

主要参考文章:

树莓派官方文档--config.txt

树莓派2代B型性能极限测试

cpufreq 五种模式

sysbench 压力测试

dd命令详解

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树莓派日志
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