准确的说,标题应该是“树莓派超频后性能与功耗的关系及提高每瓦性能的方法”。标题太长不好,所以砍了后半部分。
准备
树莓派2代B型。
测功率用淘宝37块买的电力检测仪。
电源用我买Nubia Z9 Max时配的,5V 1.5A。
测试方法
修改config.txt的arm_freq来超频。
把scaling_governor里的powersave改成performance来转换到最高频率。
使用aircrack-ng -S来测量满负载的功耗和性能。
数据表格
频率(MHz) | 待机功耗(W) | 满载功耗(W) | 性能(k/s) | 性能/频率 | 性能/功耗 |
---|---|---|---|---|---|
600 | 1.75 | 2.31 | 339 | 0.56500 | 146.75 |
700 | 1.82 | 2.65 | 397 | 0.56714 | 149.81 |
800 | 1.83 | 2.81 | 455 | 0.56875 | 161.92 |
900 | 1.84 | 2.94 | 514 | 0.57111 | 174.83 |
1000 | 1.83 | 3.08 | 571 | 0.57100 | 185.39 |
1050 | 1.84 | 3.13 | 600 | 0.57143 | 191.69 |
1100 | 1.89 | 3.37 | 629 | 0.57182 | 186.65 |
注:频率为1100MHz时,默认电压下,在高负载的情况下不能稳定运行。经测试,把over_voltage调为2可稳定运行。
结论
在governor为powersave的情况下,待机功耗为1.75W。
在governor为performance的情况下,待机功耗在不同频率下变化很小,约为1.84W。
随着频率的增加,每频率性能略微增加。
在over_voltage=0的情况下,随着频率的增加,每瓦性能增加。
因此,如果想提升每瓦性能,我们可以在系统稳定的前提下,不加压,尽量超频。
另外,我们看到,即使加压超频,加压后的1100MHz的每瓦性能依然比不加压时的1000MHz高。提高低频率的每瓦性能的方法在后记中有讨论。
后记
这些是在我完成树莓派超频后性能与功耗的关系后做的实验。
意外发现
在超频后但CPU频率仍为600MHz的情况下,满载功耗和性能有略微上升。
在最高频率1000MHz、实际频率600MHZ的情况下,满载功耗为2.33W,性能为341k/s。待机功耗不变(原待机功耗2.31W,性能339k/s)。
这说明超频后会极轻微地增加最低频率(即600MHz)时的满载功耗和性能
系统稳定时的加压测试
arm_freq=1050
over_voltage=3
governor为poversave时待机功耗无差别。
governor为performance时待机功耗为1.91W,满载功耗为3.38W,性能为599k/s。
同频率下,加压,功耗上升,性能不变,同时发热增加,每瓦性能降低。
因此,在系统稳定的情况下,不应该加压。
提高每瓦性能的方法
这是一个意外发现,我把over_voltage改成负数,希望能降压。本以为会开不了机,但是结果却令人兴奋:over_voltage居然可以是负的!
这说明我们能通过降低电压来提高每瓦性能。
下面是验证:
arm_freq=800
over_voltage=-3
governor为performance时待机功耗为1.78W,满载功耗为2.63W,性能为456k/s,性能/功耗=173.38(原待机功耗为1.83W,满载功耗为2.81W,性能为455k/s)。
这意味着,在保证系统稳定的前提下,我们可以减少电压,来提高每瓦性能。(事实上,我的笔记本CPU一直降低0.1V用。)
所以,在你认为树莓派的性能已经够用的时候(达到你想要的频率后),你可以在保持系统稳定的前提下,尽量降低电压,来提高每瓦性能。