树莓派-CPU、GPU和内存超频&稳定性测试
缘起
由于最近有些视频转码类的工作丢给树莓派3b来做，感觉到cpu及性能有些瓶颈，就折腾着看看能不能超下频提高点性能，之前看到些超频的文章，感觉小超下是没什么问题的，于是有了这次折腾。
折腾过程
1、超频基础
最好先更新一下固件以支持最新的超频选项
sudo rpi-update
进入树莓派shell后使用如下命令编辑各种参数，重启后超频即生效，
sudo vi /boot/config.txt
2、超频参数设置
我在使用的稳定超频参数如下，其中cpu从1.2G超频到1.3G，gpu从300M超频到450M,内存从450M超频到600
over_voltage=5 arm_freq=1300 core_freq=450 gpu_freq=450 over_voltage_sdram=2 sdram_freq=600 sdram_schmoo=0x02000020
其中各项超频参数的含义如下：
1）over_voltage //CPU/GPU电压，有效值为[-16,8]，0对应1.2v，步进为0.025v，超过6需要同时配合force_turbo=1才生效。个人测试是达到5是1.394v，再高的值电压也不再增加。
2）arm_freq //ARM CPU主频，默认值为1200
3）gpu_freq //同时对core_freq,h264_freq,isp_freq, v3d_freq超频；core_freq默认值为400， h264_freq、isp_freq、v3d_freq默认值为300
4）core_freq //GPU核心主频，默认400，对内存读写速度有一点好处
5）dtparam=sd_overclock //默认50，SD卡超频，该项设置没有危险，默认值低是为了提高兼容性，一般的卡都可以放心调整到100，重启后执行dmesg | grep "mmc0"见mmc0: overclocking to 100000000Hz
6）temp_limit //过热保护。默认值为85，过热降频。不建议长期运行在70度以上，高温对芯片寿命影响较大。
7）force_turbo //=1时一直运行在高性能模式下，策略为scaling_governor=performance；=0时根据cpu利用率动态调频,默认策略为8）scaling_governor=ondemand。有五种调节策略，分别为performance/powersave/userspace/ondemand/conservative，可通过以下命令更改策略，比如：
echo performance | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor
9）over_voltage_sdram //内存电压范围[-16,8]，默认0，同时设置over_voltage_sdram_c（control），
10）over_voltage_sdram_i（I/O）, over_voltage_sdram_p(phy)电压
11）sdram_freq //内存工作频率，默认450MHz
12）sdram_schmoo//内存部分时序4,3,2,0,0,-2,-2,0,-10，提高性能和稳定性，分别对应如下
int8_t dphy_drive_level; // 4..0 -> 34R,40R,48R,60R,80R int8_t aphy_drive_level; // 4..0 -> 34R,40R,48R,60R,80R int8_t dram_drive_level; // 4..-1 -> 34R,40R,48R,60R,80R,120R uint8_t dphy_lpwr_rx; // Non-zero for LPWR_RX in DPHY uint8_t aphy_lpwr_rx; // Non-zero for LPWR_RX in APHY int8_t dll_offset_rd_n; // DLL offset schmoo: Low phase Read int8_t dll_offset_rd_p; // DLL offset schmoo: High phase Read int8_t dll_offset_wr; // DLL offset schmoo: DQ/DQS Write int8_t dll_offset_addr; // DLL offset schmoo: Address/command
3、稳定性测试
如上完成超频设置后一个比较重要的环节是稳定性测试，否则会出现频繁卡死的情况，下面用不同的工具测试下系统稳定性。
1）性能测试：表示创建4个线程来寻找√￣20000以内的质数，可以自行前后对比下
sysbench --num-threads=4 --test=cpu --cpu-max-prime=20000 run
2）压力测试：建议压力测试至少10分钟或以上无出错/死机
sudo apt install stress stress -c 4 -t 10m -v
3）需要同时留意CPU/GPU温度，下面两条命令均可：
vcgencmd measure_temp cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp
4）检测CPU核心电压和内存电压：
for id in core sdram_c sdram_i sdram_p ; do echo -e "$id:\t$(vcgencmd measure_volts $id)" ; done
5）检测超频是否成功，下面两条命令均可：
vcgencmd measure_clock arm //返回1300000000 sudo cat /sys/devices/system/cpu/cpu2/cpufreq/cpuinfo_cur_freq //返回1300000
6）内存压力测试，一个memtester占用一个核，打开四个窗口运行四次sudo memtester 210M -1,因为需要cpu生成随机序列来对内存进行频繁读写，所以cpu占用会比较高，因此该测试可以同时对cpu和内存进行稳定性测试。该测试大约10分钟左右
sudo apt install memtester sudo memtester 210M -1
内存稳定性测试不通过会出现如failure字样，在日常工作中可能会出现不稳定现象。
7）内存读写速度测试，按Ctrl+C结束
dd if=/dev/zero of=/dev/null
8）SD卡读写速度测试
第一行，生成1024MB大小的文件内容为0的文件，生成速度取决于sd卡写入速度
第二行 ，将刚才生成的文件删除，取决于sd卡读取速度
dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1024 oflag=direct dd if=test of=/dev/null bs=1M oflag=direct sudo hdparm -tT /dev/mmcblk0 //-t是测试硬盘读写速率，-T是测试缓存读写速率
4、关闭超频
如果遇到超频出现问题需要还原的，可以有如下2种方法：
1）还能够进入系统，只是不稳定的
直接编辑/boot/config.txt文件，删除或者行开头加#注释掉即可
2）不能进入系统，此时可以拔下sd卡在电脑上操作进行修改，注意windows系统下最好使用notepad++之类的软件编辑，避免windows和linux由于换行符不同出现问题
参考文档
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