Erfahren Sie, wie Sie einen Raspberry Pi Zero 2 W übertakten

Die zentralen Thesen

• Der Raspberry Pi Zero 2 W kann zur Leistungssteigerung übertaktet werden, was ihn ideal für anspruchsvollere tragbare Projekte und die Emulation von Retro-Spielen macht.
• Übertakten kann die Lebensdauer des Pi Zero 2 W verkürzen, gehen Sie also vorsichtig vor.
• Um optimale Ergebnisse zu erzielen, fügen Sie Kühlmaßnahmen hinzu, um Überhitzung und thermische Drosselung zu verhindern.

Wie andere Raspberry-Pi-Einplatinencomputer kann auch der Raspberry Pi Zero 2 W übertaktet werden, um seine Leistung zu steigern. Erfahren Sie, wie Sie die CPU und GPU Ihres Pi Zero 2 W übertakten, damit er schneller läuft.

Warum Ihren Raspberry Pi Zero 2 W übertakten?

Der Raspberry Pi Zero 2 W ist ein gewaltiges Upgrade der ursprünglichen Pi Zero-Modelle und verfügt über den gleichen Broadcom BCM2710A1 SoC wie der Pi 3 in voller Größe. Dadurch kann er einige Arbeitslasten bis zu fünfmal schneller ausführen als ein Pi Zero.

In Kombination mit seinem Formfaktor im Taschenformat und dem Preis von 15 US-Dollar ist der Pi Zero 2 W ideal für den Einsatz in tragbaren Projekten. Typischerweise wird es Headless ausgeführt, ohne Monitor oder Tastatur, und Sie greifen über SSH aus der Ferne auf den Raspberry Pi zu.

Wenn Sie den Pi Zero 2 W jedoch als Desktop-System mit grafischer Benutzeroberfläche verwenden möchten, scheint er im Vergleich zu einem Pi 4 oder Pi 5 etwas verzögert zu sein. Durch Übertakten seiner CPU (und GPU) können Sie ihm etwas Zeit geben mit zusätzlichem Reißverschluss. Dies sollte sich auch für die Emulation von Retro-Spielesystemen als nützlich erweisen.

Der Nachteil des Übertaktens besteht darin, dass es die Lebensdauer Ihres Pi Zero 2 W verkürzen kann. Außerdem erlischt möglicherweise Ihre Garantie, wenn Sie force_turbo=1< verwenden eine i=2>-Einstellung in der Datei config.txt, um höhere Überspannungsniveaus (über 6) zu ermöglichen. Übertakten Sie also auf eigenes Risiko – insbesondere, wenn Sie höhere Geschwindigkeiten erreichen.

Halten Sie Ihren Raspberry Pi Zero 2 W kühl

Wenn Sie Ihren Raspberry Pi Zero 2 W mit einer höheren Geschwindigkeit betreiben, erzeugt er mehr Wärme. Sobald die Temperatur 80 °C (176 °F) erreicht, beginnt der SoC automatisch mit der Drosselung der CPU-Kerne und reduziert deren Geschwindigkeit, bis die Temperatur sinkt. Steigt die Temperatur auf 85 °C (185 °F), kommt es zur maximalen Drosselung, auch für die GPU.

Obwohl es uns gelungen ist, mit nur einem nackten Pi Zero 2 W-Board eine Übertaktung von 1,2 GHz zu erreichen, werden Sie möglicherweise feststellen, dass das Hinzufügen von etwas Kühlung dazu beiträgt, die Temperatur niedrig zu halten, insbesondere wenn über einen längeren Zeitraum schwere Lasten laufen . Diese Kühlung kann in Form eines Kühlkörpers oder eines Lüfters erfolgen – oder sogar in beiden, wie zum Beispiel beim Dual-Fan-Kühlkörper von The Pi Hut.

So übertakten Sie einen Raspberry Pi 2 W

Es ist eine gute Idee, zunächst alle Systempakete zu aktualisieren und zu aktualisieren. Wenn Sie die Desktop-GUI verwenden, öffnen Sie ein Terminalfenster, indem Sie auf das entsprechende Symbol in der oberen Menüleiste klicken oder über Menü > Zubehör > Terminal und geben Sie Folgendes ein:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Es kann durchaus einige Minuten dauern, nach den neuesten Softwarepaketen zu suchen und dann das System zu aktualisieren.

Installieren Sie Überwachungstools

Bevor wir den Raspberry Pi Zero 2 W übertakten, installieren wir einige nützliche Tools, um die Leistung und Temperatur vorher und nachher zu vergleichen. Installieren Sie zunächst das Systeminfo-Tool Neofetch:

sudo apt install neofetch

Um die aktuellen Systeminformationen anzuzeigen, führen Sie Folgendes aus:

neofetch

Es sollte die Standard-CPU-Geschwindigkeit des Pi Zero 2 W von 1 GHz anzeigen. Als nächstes installieren Sie das „Stress“-Workload-generierende Tool:

sudo apt install stress

Wenn Sie die „Bullseye“-Version oder früher von Raspberry Pi OS (oder Raspbian) verwenden, können Sie das Stressberry-Stresstest-Tool installieren mit:

pip3 install stressberry

Wenn Sie jedoch die neueste „Bookworm“-Version von Raspberry Pi OS verwenden, müssen Sie Stressberry in einer virtuellen Python-Umgebung installieren (wir nannten unsere „Overclock“):

python -m venv overclockcd overclocksource bin/activatepip3 install stressberry

Sie können jetzt einen ersten Stresstest mit der Standardtaktrate des Pi Zero 2 W durchführen, um ihn später mit den übertakteten Ergebnissen zu vergleichen. Führen Sie diesen Befehl (in der virtuellen Python-Umgebung auf „Bookworm“) für einen 100-Sekunden-Test mit allen vier CPU-Kernen aus:

stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest1.dat

Sobald der SoC eine stabile Grundtemperatur erreicht hat, beginnt der Stresstest und jede Zeile zeigt die aktuelle CPU-Temperatur und -Frequenz an, die bis zu 1000 MHz (d. h. 1 GHz) erreichen sollte.

Bearbeiten Sie die Datei Config.txt, um sie zu übertakten

Jetzt führen wir die Übertaktung des Raspberry Pi Zero 2 W durch, indem wir die CPU- und GPU-Geschwindigkeitseinstellungen ändern, die beim Neustart aktiviert werden. Öffnen Sie die Einstellungsdatei config.txt im Nano-Texteditor:

sudo nano /boot/config.txt

Fügen Sie die folgenden Zeilen hinzu:

arm_freq=1200core_freq=500

Hier verwenden wir arm_freq, um die CPU-Taktfrequenz auf 1200 MHz (1,2 GHz) einzustellen, während wir gleichzeitig verwenden core_freq, um die GPU-Kerngeschwindigkeit zu erhöhen (von den standardmäßigen 400 MHz). Alle möglichen Optionen finden Sie in der offiziellen Übertaktungsdokumentation des Raspberry Pi. Die neueste Firmware erhöht die Spannung automatisch, wenn das System übertaktet wird. Sie können dies jedoch bei Bedarf manuell überschreiben (wir haben dies nicht getan), beispielsweise mit:

over_voltage=2

Beenden Sie Nano und speichern Sie die Einstellungen, indem Sie Strg + XY und Enter. Um die Übertaktung zu aktivieren, starten Sie den Pi Zero 2 W neu:

sudo reboot

Führen Sie nach dem Neustart den Terminalbefehl neofetch erneut aus. Sie sollten die neue CPU-Geschwindigkeit von 1,2 GHz sehen.

Testen Sie Ihren übertakteten Pi Zero 2 W einem Stresstest

Wenn Sie Raspberry Pi OS „Bookworm“ verwenden, müssen Sie Stressberry in Ihrer virtuellen Python-Umgebung ausführen, also reaktivieren Sie Folgendes:

cd overclocksource bin/activate

Führen Sie dann den gleichen Stressberry-Test wie zuvor aus (mit einem anderen Dateinamen für die Ausgabe):

stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest2.dat

Diesmal sollten Sie sehen, dass die CPU die übertaktete Geschwindigkeit von 1,2 GHz erreicht. Es wird auch eine höhere Temperatur haben – in unseren Tests erreichte es ohne zusätzliche Kühlung ein Maximum von 67,1 °C (152,8 °F), deutlich unter dem 80 °C-Wert, bei dem die thermische Drosselung einsetzen würde.

Mit zusätzlicher Kühlung, beispielsweise einem Lüfter oder einem Kühlkörper, ist es einigen Benutzern gelungen, die CPU-Geschwindigkeit weiter auf 1,4 GHz und die GPU auf 700 MHz zu steigern. Die Laufleistung kann jedoch je nach Pi Zero 2 W-Board und der verwendeten Kühlmethode variieren.

Wenn eine Übertaktung auf einem bestimmten Niveau zu Systeminstabilität führt, sollten Sie eine moderatere Übertaktung versuchen. In einigen Fällen kann es sein, dass der Pi Zero 2 W nicht einmal auf dem Desktop hochfährt, meist weil nicht genügend Strom zur Verfügung steht.

Was passiert, wenn der Pi Zero 2 W nicht startet?

Wenn Sie nach dem Ändern der Übertaktungseinstellungen in config.txt feststellen, dass Ihr Raspberry Pi Zero 2 W nicht startet, Mach dir keine Sorgen. Der einfachste Workaround besteht darin, beim Hochfahren einfach die Shift-Taste gedrückt zu halten, um die Übertaktung vorübergehend zu deaktivieren; Der Raspberry Pi sollte dann normal booten.

Wenn das nicht funktioniert, schalten Sie den Pi Zero 2 W aus, entfernen Sie dann die microSD-Karte und schließen Sie sie (über einen USB-Kartenleser) an einen anderen Computer an, um die zu bearbeiten config.txt-Datei von dort aus. Anschließend können Sie die Übertaktungseinstellungen ändern oder sie auskommentieren, indem Sie am Anfang jeder Zeile ein #-Symbol hinzufügen.

Das Übertakten des Raspberry Pi Zero 2 W ist einfach

Wenn Sie etwas mehr Rechenleistung für Ihr tragbares Projekt oder Retro-Spielesystem benötigen, ist es relativ einfach, die Konfigurationseinstellungen zu ändern, um einen Raspberry Pi Zero 2 W zu übertakten. Um eine thermische Drosselung des SoC zu vermeiden, funktioniert es mit einigen besser Form der Kühlung.