頻率管理和熱控制
所有Raspberry Pi型號都執行一定程度的熱管理,以避免在重負載下過熱。SoC具有一個內部溫度傳感器,GPU上的該軟件會輪詢以確保溫度不超過預定義的限制。所有型號的溫度均為85°C。可以將其設置為較低的值,但不能將其設置為較高的值。隨着設備接近極限,芯片(ARM,GPU)上使用的各種頻率和電壓有時會降低。這樣可以減少產生的熱量,從而使溫度保持可控。
當核心溫度在80°C至85°C之間時,將顯示一個警告圖標,顯示紅色的半填充溫度計,並且ARM核心將逐漸下降。如果溫度達到85°C,將顯示溫度計已滿的圖標,並且ARM內核和GPU頻率都將被調低。
對於樹莓派3B、 B + 版本,PCB技術已進行了更改,以提供更好的散熱和增加的熱質量。另外,引入了一個軟溫度限制,目的是使設備在達到85°C的硬限制之前可以“沖刺”的時間最大化。達到軟限制時,時鍾速度從1.4GHz降低至1.2GHz,工作電壓略有降低。這降低了溫度升高的速度:我們將1.4GHz的短時間換為1.2GHz的較長時間。默認情況下,軟限制為60°C,可以通過config.txt中的temp_soft_limit
設置進行更改。
Raspberry Pi 4 Model B繼續采用與Raspberry Pi 3B +相同的PCB技術,以幫助散熱。當前沒有定義軟限制。
Raspberry Pi 4B上的DVFS
從2019年11月下旬開始,在Raspberry Pi 4 Model B上的固件將實現動態電壓和頻率縮放。這種技術使樹莓派4B在較低的溫度,同時仍然提供相同的性能運行。
固件可監視SoC內部的各種時鍾(例如ARM,Core,V3D,ISP,H264,HEVC),並且只要它們未全速運行,由時鍾驅動的芯片特定部分的電壓即為相對於全速時的降低。實際上,僅提供足夠的電壓以使塊以其運行的特定速度正常運行。這可能會導致SoC功耗的顯着降低,從而導致產生的總熱量減少。
此外,還使用了步進的CPU調節器來對ARM核心頻率進行更細粒度的控制,這意味着DVFS更有效。現在的步驟是1500MHz,1000MHz,750MHz和600MHz。這些步驟還可以在SoC受節流時提供幫助,並且意味着節流回到600MHz的可能性大大降低,從而全面提高了滿載性能。
散熱片
雖然不必使用散熱器來防止SoC過熱損壞(通過熱節流機制可以解決),但是如果您希望減少發生的熱節流量,則可以使用散熱器或小風扇來幫助。根據實際情況,垂直安裝Pi也可以幫助散熱,因為這樣做可以改善空氣流通。
測量溫度
由於Raspberry Pi系列上使用的SoC的體系結構以及Raspbian發行版中上游溫度監控代碼,基於Linux的溫度測量可能不准確。有一個命令可以提供當前SoC溫度的精確瞬時讀數,因為它直接與GPU通信。
vcgencmd measure_temp