Tout ce que vous devez savoir sur l'overclocking d'un Raspberry Pi 400

Le Raspberry Pi 400, intégré dans un clavier, se présente comme un ordinateur de bureau élégant. Il suffit de le connecter à un écran pour démarrer. Cependant, abstraction faite de son boîtier clavier, il s'agit essentiellement d'un Raspberry Pi 4 modifié, utilisant le même processeur quad-core Cortex-A72 Broadcom BCM2711. À l'instar du Pi 4, il est possible de l'overclocker pour obtenir une vitesse accrue. Nous allons vous guider à travers le processus.

Pourquoi augmenter la fréquence de votre Raspberry Pi 400 ?

La fréquence de processeur par défaut du Pi 400, cadencée à 1,8 GHz, est suffisante pour une utilisation quotidienne en tant qu'ordinateur de bureau et pour des tâches comme l'auto-hébergement d'alternatives aux services Web propriétaires. Toutefois, elle peut s'avérer un peu limitée pour des opérations nécessitant une puissance de calcul importante, comme le transcodage vidéo lors de l'utilisation du Raspberry Pi comme serveur multimédia Plex ou l'exécution d'un modèle de langage volumineux pour un agent conversationnel basé sur l'IA.

Dans ces cas de figure, le Pi 400 pourrait avoir du mal à gérer la charge de travail, ce qui se traduirait par des ralentissements ou des pertes d'images pendant la lecture de vidéos 4K.

En augmentant la fréquence de votre Raspberry Pi 400 de sa valeur standard de 1,8 GHz à 2,0 GHz, voire plus, il semblera plus réactif et devrait afficher de meilleures performances lors de l'exécution de charges de travail lourdes.

L'inconvénient de l'overclocking est qu'il peut potentiellement réduire la durée de vie de votre Pi 400 et annuler la garantie. Par conséquent, vous prenez un risque en réalisant cette opération, surtout si vous poussez le système à des fréquences plus élevées.

Le système de refroidissement intégré du Pi 400

Lors de l'overclocking, il est essentiel de surveiller attentivement la température du processeur. Si la température atteint environ 80°C, le SoC Raspberry Pi activera un mécanisme de sécurité qui ralentira automatiquement les cœurs du processeur, réduisant leur fréquence jusqu'à ce que la température baisse. La réduction maximale, y compris pour le GPU, se produit à 85°C.

Contrairement aux autres ordinateurs monocartes Raspberry, il n'est pas aisé d'ajouter un système de refroidissement actif (comme un ventilateur) à la carte Pi 400, à moins d'ouvrir son boîtier clavier clipsable, une manipulation que la plupart des utilisateurs voudront éviter. Cependant, le Pi 400 bénéficie d'un avantage : un dissipateur thermique métallique intégré, de grande taille, qui s'étend sur toute la surface du boîtier. Ce dissipateur aide à maintenir la température du processeur à un niveau bas lors de l'exécution de charges lourdes et à des vitesses plus élevées lors de l'overclocking.

Crédit image : Jeff Geerling/Youtube

Comment overclocker un Raspberry Pi 400

Comme pour les autres modèles Raspberry Pi exécutant le système d'exploitation officiel Raspberry Pi, la vitesse d'horloge du processeur peut être modifiée en ajustant le fichier config.txt utilisé pour les paramètres au démarrage.

Pour commencer, il faut mettre à jour et mettre à niveau le système. Ouvrez un terminal en cliquant sur son icône dans la barre de menu supérieure ou via Menu > Accessoires > Terminal, et saisissez :

 sudo apt update && sudo apt upgrade -y 

Installation des outils de surveillance

Avant d'overclocker le Pi 400, il est conseillé d'installer quelques outils pratiques. Tout d'abord, installez l'outil d'information système Neofetch :

 sudo apt install neofetch 

Ensuite, installez l'outil de test de charge Stressberry :

 sudo apt install stress
sudo pip3 install stressberry 

Pour afficher les informations système actuelles, saisissez :

 neofetch 

Cela devrait indiquer la vitesse du processeur par défaut, qui est de 1,8 GHz. Ensuite, il est recommandé d'effectuer un test de résistance initial à la fréquence d'horloge par défaut afin de pouvoir comparer avec les résultats obtenus après l'overclocking. Pour réaliser un test de 100 secondes en utilisant les quatre cœurs, saisissez la commande suivante :

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

Après avoir attendu que la température de base se stabilise, le test se lancera et chaque ligne affichera la température et la fréquence actuelle du processeur (en MHz).

Modifier le fichier config.txt pour l'overclocking

Maintenant, modifions les paramètres de fréquence du processeur pour démarrer l'overclocking. Ouvrez le fichier config.txt avec l'éditeur de texte nano :

 sudo nano /boot/config.txt 

Faites défiler jusqu'à la section qui commence par « #uncomment to overclock the arm » et supprimez la ligne située en dessous. Ajoutez ensuite les lignes suivantes :

 arm_freq=2000
gpu_freq=750
over_voltage=6 

Ici, nous réglons la fréquence du processeur à 2 GHz, augmentant ainsi la tension du cœur et, par la même occasion, la fréquence du GPU. Quittez nano et enregistrez les paramètres en appuyant sur Ctrl + X, puis Y et Entrée. Pour activer l'overclocking, redémarrez le Pi 400 :

 sudo reboot 

Une fois le redémarrage effectué, saisissez à nouveau la commande neofetch dans le terminal. Vous devriez alors constater une nouvelle fréquence du processeur, à 2,2 GHz.

Test de charge de votre Pi 400 overclocké

Exécutez le même test de résistance qu'auparavant, en utilisant Stressberry :

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

Cette fois, vous devriez constater que le processeur atteint la fréquence d'overclocking de 2 GHz. La température sera également plus élevée : lors de nos tests, elle a atteint un maximum de 48,2°C, soit bien en deçà du seuil de déclenchement de la réduction de fréquence.

Overclocker le Pi 400 à des fréquences plus élevées

Si vous désirez augmenter encore la fréquence du processeur de votre Pi 400, il faudra ajouter la ligne force_turbo=1 dans le fichier config.txt afin d'augmenter la valeur de surtension à plus de 6. Sachez que cela annulera la garantie.

Par exemple, pour overclocker le Pi 400 à 2,2 GHz, ajoutez les lignes suivantes dans la section overclocking de config.txt :

 force_turbo=1
arm_freq=2200
gpu_freq=750
over_voltage=8 

Enregistrez le fichier comme précédemment et redémarrez. Le Pi 400 devrait démarrer correctement avec ce niveau d'overclocking et vous pouvez lancer un autre test de résistance avec Stressberry. Lors de nos expériences, nous avons constaté qu'il fonctionnait à sa pleine fréquence de 2,2 GHz et que la température atteignait 54°C, toujours bien en dessous du seuil de déclenchement de la réduction de fréquence.

Augmenter davantage la fréquence se fait à vos risques et périls, mais le YouTuber leepspvideo a découvert qu'il pouvait faire fonctionner le Pi 400 à 2,4 GHz.

Si l'overclocking à un certain niveau provoque une instabilité du système, essayez de réduire légèrement la fréquence. Dans certains cas, le Pi 400 pourrait même ne pas démarrer sur le bureau, généralement en raison d'un manque de puissance.

Que faire si le Pi 400 ne démarre pas ?

Si, après avoir modifié les paramètres d'overclocking dans config.txt, vous constatez que le Pi 400 ne démarre pas correctement, pas d'inquiétude. La solution la plus simple consiste à maintenir la touche Maj enfoncée pendant le démarrage afin de désactiver temporairement l'overclocking. Il devrait alors démarrer normalement.

Si cela ne fonctionne pas, éteignez le Pi 400, retirez la carte microSD et connectez-la (avec un lecteur de carte USB) à un autre ordinateur pour modifier le fichier config.txt. Vous pouvez alors ajuster les paramètres d'overclocking ou les désactiver en ajoutant un symbole # au début de chaque ligne.

L'overclocking du Raspberry Pi 400 est simple

Comme vous l'avez constaté, l'overclocking du Pi 400 est relativement aisé. Il pourrait être nécessaire d'augmenter la tension à des fréquences d'horloge plus élevées, mais ne la poussez pas au-delà de 12.

Grâce à la puissance de traitement supplémentaire obtenue par l'overclocking, la lecture de vidéos 4K devrait être plus fluide et vous pourrez exécuter plus efficacement d'autres tâches gourmandes en ressources processeur. Cela ouvrira de nouvelles perspectives pour vos projets avec votre Raspberry Pi.