Points essentiels à retenir
- Le Raspberry Pi Zero 2 W peut être surcadencé afin d’optimiser ses performances, ce qui le rend parfaitement adapté aux projets portables plus exigeants et à l’émulation de jeux rétro.
- Le surcadençage peut potentiellement écourter la durée de vie du Pi Zero 2 W, il est donc recommandé de procéder avec précaution.
- Pour des résultats optimaux, l’ajout de solutions de refroidissement est vivement conseillé afin de prévenir la surchauffe et la limitation thermique.
À l’instar des autres nano-ordinateurs Raspberry Pi, le Raspberry Pi Zero 2 W peut bénéficier d’un surcadençage pour améliorer ses capacités. Cet article vous guidera sur la manière de surcadencer le CPU et le GPU de votre Pi Zero 2 W afin de le rendre plus rapide.
Pourquoi surcadencer votre Raspberry Pi Zero 2 W ?
Le Raspberry Pi Zero 2 W représente une avancée significative par rapport aux premiers modèles Pi Zero, intégrant le même SoC Broadcom BCM2710A1 que l’on retrouve dans le Pi 3 de taille standard. Cette particularité lui permet d’exécuter certaines tâches jusqu’à cinq fois plus rapidement qu’un Pi Zero standard.
Combiné à son format de poche et à son prix abordable, le Pi Zero 2 W est un choix idéal pour les projets nomades. La plupart du temps, il fonctionne en mode headless, c’est-à-dire sans écran ni clavier, l’accès au Raspberry Pi se faisant à distance via SSH.
Cependant, si vous envisagez d’utiliser le Pi Zero 2 W comme ordinateur de bureau avec une interface graphique, il peut sembler un peu lent comparé à un Pi 4 ou un Pi 5. Le surcadençage de son CPU (et de son GPU) peut lui donner un regain de réactivité. Cette amélioration est également avantageuse pour l’émulation de systèmes de jeux rétro.
Il est important de noter que le surcadençage peut potentiellement réduire la durée de vie de votre Pi Zero 2 W. De plus, l’utilisation du paramètre `force_turbo=1` dans le fichier `config.txt` pour activer des niveaux de surtension plus élevés (supérieurs à 6) peut annuler votre garantie. Il est donc crucial de procéder au surcadençage à vos propres risques, surtout si vous poussez l’appareil à des vitesses supérieures.
Maintenir votre Raspberry Pi Zero 2 W au frais
L’augmentation de la fréquence de fonctionnement de votre Raspberry Pi Zero 2 W entraîne une production accrue de chaleur. Lorsque la température atteint 80°C, le SoC commence automatiquement à ralentir les cœurs du processeur, diminuant ainsi leur vitesse jusqu’à ce que la température redescende. Si la température atteint 85°C, un throttling maximal sera déclenché, y compris pour le GPU.
Bien que nous ayons réussi à atteindre un surcadençage de 1,2 GHz sur une carte Pi Zero 2 W nue, il est préférable de prévoir un système de refroidissement pour maintenir la température à un niveau acceptable, surtout en cas d’utilisation intensive. Ce refroidissement peut prendre la forme d’un dissipateur thermique, d’un ventilateur ou d’une combinaison des deux, comme le modèle de The Pi Hut, Dissipateur thermique à double ventilateur.
Comment surcadencer un Raspberry Pi 2 W
Comme sur les autres modèles Raspberry Pi fonctionnant avec le système d’exploitation standard, Raspberry Pi OS (anciennement Raspbian), vous pouvez modifier la vitesse d’horloge du système sur puce (SoC) du Pi Zero 2 W en ajustant les paramètres dans le fichier `config.txt`.
Il est recommandé de commencer par mettre à jour et mettre à niveau tous les packages système. Si vous utilisez l’interface graphique du bureau, ouvrez une fenêtre de terminal en cliquant sur son icône dans la barre de menu supérieure, ou via Menu > Accessoires > Terminal, et entrez :
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
Cette opération peut prendre quelques minutes pour vérifier les derniers logiciels et mettre à jour le système.
Installation des outils de surveillance
Avant de surcadencer le Raspberry Pi Zero 2 W, il est judicieux d’installer des outils de monitoring pour comparer les performances et la température avant et après le surcadençage. Pour commencer, installez l’outil d’informations système Neofetch :
sudo apt install neofetch
Pour afficher les informations système actuelles, exécutez :
neofetch
Cette commande devrait afficher la vitesse du processeur par défaut du Pi Zero 2 W, qui est de 1 GHz. Ensuite, installez l’outil de génération de charge de travail « stress » :
sudo apt install stress
Si vous utilisez la version « Bullseye » ou une version antérieure du système d’exploitation Raspberry Pi (ou Raspbian), vous pouvez installer l’outil de test de stress Stressberry avec :
pip3 install stressberry
En revanche, si vous utilisez la version « Bookworm » du système d’exploitation Raspberry Pi, il est nécessaire d’installer Stressberry dans un environnement virtuel Python (nous l’avons nommé « overclock ») :
python -m venv overclock
cd overclock
source bin/activate
pip3 install stressberry
Vous pouvez maintenant effectuer un test de résistance initial à la fréquence d’horloge par défaut du Pi Zero 2 W pour une comparaison ultérieure avec les résultats du surcadençage. Exécutez cette commande (dans l’environnement virtuel Python sur « Bookworm ») pour un test de 100 secondes en utilisant les quatre cœurs de processeur :
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest1.dat
Une fois que le SoC a atteint une température stable, le test de résistance commence, affichant à chaque ligne la température et la fréquence actuelle du processeur, qui devrait atteindre 1000 MHz (soit 1 GHz).
Modification du fichier Config.txt pour le surcadençage
Passons maintenant au surcadençage du Raspberry Pi Zero 2 W en modifiant les paramètres de vitesse du CPU et du GPU, qui seront activés au redémarrage. Ouvrez le fichier de paramètres `config.txt` dans l’éditeur de texte nano :
sudo nano /boot/config.txt
Ajoutez les lignes suivantes :
arm_freq=1200
core_freq=500
Dans cet exemple, `arm_freq` est utilisé pour définir la fréquence du processeur à 1200 MHz (1,2 GHz), tandis que `core_freq` augmente la fréquence du cœur du GPU (par rapport à 400 MHz par défaut). Consultez la documentation officielle du Raspberry Pi sur le surcadençage pour connaître toutes les options possibles. Le dernier micrologiciel augmente automatiquement la tension si le système est surcadencé, mais il est possible de la définir manuellement si nécessaire (ce que nous n’avons pas fait), comme avec :
over_voltage=2
Quittez nano et enregistrez les paramètres en appuyant sur Ctrl + X, puis Y et Entrée. Pour activer le surcadençage, redémarrez le Pi Zero 2 W :
sudo reboot
Une fois le redémarrage terminé, exécutez à nouveau la commande `neofetch` dans le terminal ; vous devriez observer la nouvelle fréquence du processeur, soit 1,2 GHz.
Test de stress de votre Pi Zero 2 W surcadencé
Si vous utilisez Raspberry Pi OS « Bookworm », vous devrez lancer Stressberry depuis votre environnement virtuel Python. Réactivez-le donc :
cd overclock
source bin/activate
Ensuite, exécutez le même test Stressberry qu’auparavant (en utilisant un nom de fichier différent pour la sortie) :
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest2.dat
Cette fois, vous devriez constater que le processeur atteint la fréquence de 1,2 GHz définie par le surcadençage. La température sera également plus élevée : lors de nos tests, sans refroidissement supplémentaire, nous avons atteint un maximum de 67,1°C, bien en deçà de la limite de 80°C où la limitation thermique commencerait à s’appliquer.
Avec un système de refroidissement supplémentaire, tel qu’un ventilateur ou un dissipateur thermique, certains utilisateurs ont pu pousser la fréquence du processeur jusqu’à 1,4 GHz et celle du GPU à 700 MHz. Cependant, les résultats peuvent varier en fonction des différentes cartes Pi Zero 2 W et du système de refroidissement utilisé.
Si le surcadençage à un certain niveau entraîne une instabilité du système, il est recommandé d’essayer un surcadençage plus modeste. Dans certains cas, le Pi Zero 2 W peut même ne pas démarrer sur le bureau, généralement en raison d’une alimentation insuffisante.
Que faire si le Pi Zero 2 W ne démarre pas ?
Si, après avoir modifié les paramètres de surcadençage dans le fichier `config.txt`, vous constatez que votre Raspberry Pi Zero 2 W ne démarre pas, pas de panique. La solution la plus simple consiste à maintenir la touche Maj enfoncée pendant le démarrage afin de désactiver temporairement le surcadençage. Le Raspberry Pi devrait alors démarrer normalement.
Si cela ne fonctionne pas, éteignez le Pi Zero 2 W, retirez la carte microSD et connectez-la (à l’aide d’un lecteur de carte USB) à un autre ordinateur pour modifier le fichier `config.txt`. Vous pourrez alors ajuster les paramètres de surcadençage ou les commenter en ajoutant un symbole `#` au début de chaque ligne.
Le surcadençage du Raspberry Pi Zero 2 W est simple
Si vous avez besoin d’un surplus de puissance de traitement pour votre projet portable ou votre système de jeux rétro, il est relativement simple de modifier les paramètres de configuration afin de surcadencer un Raspberry Pi Zero 2 W. Pour prévenir la limitation thermique du SoC, il est préférable de prévoir une forme de refroidissement.