Apprendre à overclocker un Raspberry Pi Zero 2 W

Principaux enseignements

  • Le Raspberry Pi Zero 2 W peut être overclocké pour augmenter ses performances, ce qui le rend idéal pour les projets portables plus exigeants et l’émulation de jeux rétro.
  • L’overclocking peut réduire la durée de vie du Pi Zero 2 W, il convient donc de procéder avec prudence.
  • Pour de meilleurs résultats, ajoutez des mesures de refroidissement pour éviter la surchauffe et l’étranglement thermique.

Comme les autres ordinateurs monocartes Raspberry Pi, le Raspberry Pi Zero 2 W peut être surcadencé pour améliorer ses performances. Découvrez comment overclocker le CPU et le GPU de votre Pi Zero 2 W pour l’accélérer.

Pourquoi overclocker votre Raspberry Pi Zero 2 W ?

Le Raspberry Pi Zero 2 W est une amélioration considérable par rapport aux modèles Pi Zero d’origine, car il est doté du même SoC Broadcom BCM2710A1 que le Pi 3 de taille normale. Cela lui permet d’exécuter certaines charges de travail jusqu’à cinq fois plus rapidement qu’un Pi Zero.

Associé à son format de poche et à son prix de 15 $, le Pi Zero 2 W est idéal pour les projets portables. Généralement, il sera exécuté sans tête, sans écran ni clavier, et vous accéderez au Raspberry Pi à distance via SSH.

Si vous souhaitez utiliser le Pi Zero 2 W comme système de bureau avec une interface graphique, il peut sembler un peu lent comparé à un Pi 4 ou Pi 5. En surcadençant son CPU (et son GPU), vous pouvez lui donner un peu plus d’élan. Cela devrait également s’avérer utile pour émuler des systèmes de jeux rétro.

L’inconvénient de l’overclocking est qu’il peut réduire la durée de vie de votre Pi Zero 2 W. Il peut également annuler votre garantie si vous utilisez la fonction d’overclocking. force_turbo=1 dans le fichier config.txt pour activer des niveaux de surtension plus élevés (plus de 6). L’overclocking est donc à vos risques et périls, surtout si vous le poussez à des vitesses plus élevées.

Gardez votre Raspberry Pi Zero 2 W au frais

Faire fonctionner votre Raspberry Pi Zero 2 W à une vitesse plus élevée produit plus de chaleur. Dès que la température atteint 80°C, le SoC commence automatiquement à ralentir les cœurs du CPU, en réduisant leur vitesse jusqu’à ce que la température baisse. Si la température atteint 85°C (185°F), l’étranglement maximal sera déclenché, y compris pour le GPU.

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Bien que nous ayons réussi à obtenir un overclock de 1,2 GHz avec une carte Pi Zero 2 W nue, vous constaterez peut-être que l’ajout d’un refroidissement aidera à maintenir la température à un niveau bas, en particulier si vous utilisez des charges lourdes pendant un certain temps. Ce refroidissement peut prendre la forme d’un dissipateur thermique ou d’un ventilateur – ou même les deux, comme avec le Pi Hut’s Dual-Fan Heatsink de The Pi Hut.

Comment overclocker un Raspberry Pi 2 W

Tout comme sur les autres modèles Raspberry Pi utilisant le système d’exploitation standard, Raspberry Pi OS (précédemment connu sous le nom de Raspbian), vous pouvez modifier la vitesse d’horloge du système sur puce (SoC) du Pi Zero 2 W en modifiant le paramètre config.txt paramètres.

Il est conseillé de commencer par mettre à jour et à niveau tous les paquets du système. Si vous utilisez l’interface graphique de bureau, ouvrez une fenêtre de terminal en cliquant sur son icône dans la barre de menu supérieure, ou via Menu > Accessoires > Terminal et entrez :

Cette opération peut prendre quelques minutes pour vérifier la présence des derniers logiciels et mettre à jour le système.

Installer les outils de surveillance

Avant d’overclocker le Raspberry Pi Zero 2 W, nous allons installer quelques outils utiles pour comparer les performances et la température avant et après. Tout d’abord, installez l’outil d’info système Neofetch :

Pour voir les informations système actuelles, exécutez :

Cela devrait montrer la vitesse par défaut du processeur du Pi Zero 2 W, qui est de 1 GHz. Ensuite, installez l’outil de génération de charge de travail « stress » :

Si vous utilisez la version « Bullseye » ou une version antérieure de Raspberry Pi OS (ou Raspbian), vous pouvez installer l’outil de test de stress Stressberry avec :

Si vous utilisez la dernière version « Bookworm » de Raspberry Pi OS, vous devrez installer Stressberry dans un environnement virtuel Python (nous avons appelé le nôtre « overclock ») :

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Vous pouvez maintenant effectuer un premier test de stress à la vitesse d’horloge par défaut du Pi Zero 2 W pour comparer avec les résultats de l’overclocking plus tard. Exécutez cette commande (dans l’environnement virtuel Python sur « Bookworm ») pour un test de 100 secondes utilisant les quatre cœurs du processeur :

Une fois que le SoC a atteint une température de base stable, le test de stress commence et chaque ligne indique la température et la fréquence actuelles du CPU, qui devrait atteindre 1000MHz (c’est-à-dire 1GHz).

Modifier le fichier Config.txt pour l’overclocking

Maintenant, faisons l’overclock du Raspberry Pi Zero 2 W en changeant les paramètres de vitesse du CPU et du GPU, qui seront activés lors du redémarrage. Ouvrez le fichier config.txt dans l’éditeur de texte nano :

Ajoutez les lignes suivantes :

Ici, nous utilisons arm_freq pour régler la vitesse d’horloge du CPU à 1200MHz (1,2GHz), tout en utilisant également core_freq pour augmenter la vitesse du cœur du GPU (par rapport à la valeur par défaut de 400 MHz). Voir la page officielle Raspberry Pi documentation sur l’overclocking pour connaître toutes les options possibles. Le dernier firmware augmente automatiquement la tension si le système est overclocké, mais vous pouvez l’annuler manuellement si nécessaire (nous ne l’avons pas fait), comme avec :

Quittez nano et sauvegardez les réglages en appuyant sur Ctrl + X puis Y et Entrer. Pour activer l’overclock, redémarrez le Pi Zero 2 W :

Une fois qu’il a redémarré, exécutez la commande neofetch vous devriez voir la nouvelle vitesse du processeur de 1,2 GHz.

Test de stress de votre Pi Zero 2 W overclocké

Si vous utilisez Raspberry Pi OS « Bookworm », vous devrez exécuter Stressberry à partir de votre environnement virtuel Python, donc réactivez-le :

Ensuite, exécutez le même test Stressberry que précédemment (avec un nom de fichier différent pour la sortie) :

Cette fois, vous devriez voir que le processeur atteint la vitesse overclockée de 1,2 GHz. Il aura également une température plus élevée – dans nos tests, sans refroidissement ajouté, il a atteint un maximum de 67,1°C (152,8°F), bien en dessous du niveau de 80°C à partir duquel le thermal throttling commencerait à s’appliquer.

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Avec un refroidissement supplémentaire, tel qu’un ventilateur ou un dissipateur thermique, certains utilisateurs ont réussi à augmenter la vitesse du CPU jusqu’à 1,4 GHz et celle du GPU jusqu’à 700 MHz, mais le kilométrage peut varier en fonction des cartes Pi Zero 2 W et de la méthode de refroidissement utilisée.

Si l’overclocking à un certain niveau provoque l’instabilité du système, vous devriez essayer un overclocking plus modeste. Dans certains cas, le Pi Zero 2 W ne peut même pas démarrer sur le bureau, généralement en raison d’un manque de puissance.

Que faire si le Pi Zero 2 W ne démarre pas ?

Si, après avoir modifié les paramètres d’overclocking dans config.txt, vous constatez que votre Raspberry Pi Zero 2 W ne démarre pas, ne vous inquiétez pas. La solution la plus simple consiste à maintenir enfoncée la touche Majuscule pendant le démarrage pour désactiver temporairement l’overclock ; le Raspberry Pi devrait alors démarrer normalement.

Si cela ne fonctionne pas, éteignez le Pi Zero 2 W, puis retirez la carte microSD et connectez-la (à l’aide d’un lecteur de carte USB) à un autre ordinateur pour éditer les données de la carte microSD. config.txt à partir de là. Vous pouvez alors modifier les paramètres d’overclocking, ou les commenter en ajoutant un symbole # au début de chaque ligne.

L’overclocking du Raspberry Pi Zero 2 W est facile

Si vous avez besoin d’un peu plus de puissance de traitement pour votre projet portable ou votre système de jeux rétro, il est relativement simple de modifier les paramètres de configuration pour overclocker un Raspberry Pi Zero 2 W. Pour éviter l’étranglement thermique du SoC, il fonctionnera mieux avec une certaine forme de refroidissement.

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