Raspberry pi を Overclock で動かす

Raspbian で raspi-config を起動したら「Overclock」という設定がある事に気がついた。

なんだこれ？
このタイトルの通り、CPUをオーバークロックで動かして高速化できるのだろうか。

30年くらい前、ずんべは NEC PC-6001MKⅡ を持っていたのだが、同時期に販売されていた PC-8001 シリーズや、PC-8901 シリーズと比べると、とても非力なPCだった。
ずんべは、この PC-6001MKⅡ の水晶振動子を高クロックなものに換装して、むりやりマシンパワーを上げた事がある。

もちろん、オーバークロックすると、PC自体は不安定になる場合があるので、元々取り付けられていた水晶振動子にスイッチで切り替えられるようにしていた。
昔のPCは、そんな事もできたけれど、Raspberry pi の Raspbian では、動作クロックをソフトウェア的にコントロールできるらしい。
すごい、すごい。

実際、オーバークロックによって、どのくらい速度が変わるのだろう。
UnixBench を使って、動作速度を計測してみようと思う。

オーバークロックを設定しようとすると、警告が表示される。

訳すと…

オーバークロックすると、寿命を縮めるかもしれない。
オーバークロックすると、動作が不安定になるかもしれない。
オーバークロックを無効にするには、シフトキーを押しながらブートしてください。

という感じだろうか。
要するに自己責任でやれって事だ。
これをやって、Raspberry pi が壊れてしまっても数千円だ。やってみよう。

オーバークロックの選択肢は6個ある。

このうち、以下の3つの設定で動作速度を計測してみる事にする。

None（デフォルト）
Medium
Turbo

結果は…

■None

Dhrystone 2 using register variables        1677505.4 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                      239.1 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput                                169.2 lps   (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks         28763.1 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            9142.5 KBps  (30.2 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks         77165.4 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              130202.8 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  14739.9 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                                443.0 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                    364.5 lpm   (60.2 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                     46.5 lpm   (60.6 s, 2 samples)
System Call Overhead                         327900.7 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0    1677505.4    143.7
Double-Precision Whetstone                       55.0        239.1     43.5
Execl Throughput                                 43.0        169.2     39.3
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0      28763.1     72.6
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0       9142.5     55.2
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0      77165.4    133.0
Pipe Throughput                               12440.0     130202.8    104.7
Pipe-based Context Switching                   4000.0      14739.9     36.8
Process Creation                                126.0        443.0     35.2
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4        364.5     86.0
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0         46.5     77.5
System Call Overhead                          15000.0     327900.7    218.6
========
System Benchmarks Index Score                                          73.8

■Medium

Dhrystone 2 using register variables        2171985.2 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                      310.1 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput                                189.9 lps   (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks         33122.7 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           10475.4 KBps  (30.1 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks         86263.4 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              159753.6 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  16159.4 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                                472.9 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                    406.3 lpm   (60.1 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                     53.2 lpm   (60.9 s, 2 samples)
System Call Overhead                         430825.0 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0    2171985.2    186.1
Double-Precision Whetstone                       55.0        310.1     56.4
Execl Throughput                                 43.0        189.9     44.2
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0      33122.7     83.6
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      10475.4     63.3
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0      86263.4    148.7
Pipe Throughput                               12440.0     159753.6    128.4
Pipe-based Context Switching                   4000.0      16159.4     40.4
Process Creation                                126.0        472.9     37.5
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4        406.3     95.8
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0         53.2     88.7
System Call Overhead                          15000.0     430825.0    287.2
========
System Benchmarks Index Score                                          86.4

■Turbo

Dhrystone 2 using register variables        2431707.5 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                      347.7 MWIPS (9.9 s, 7 samples)
Execl Throughput                                282.6 lps   (29.6 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks         48943.3 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           15322.5 KBps  (30.1 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        129841.4 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              200511.2 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  25045.2 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                                725.8 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                    590.4 lpm   (60.1 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                     75.7 lpm   (60.3 s, 2 samples)
System Call Overhead                         467398.3 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0    2431707.5    208.4
Double-Precision Whetstone                       55.0        347.7     63.2
Execl Throughput                                 43.0        282.6     65.7
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0      48943.3    123.6
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      15322.5     92.6
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     129841.4    223.9
Pipe Throughput                               12440.0     200511.2    161.2
Pipe-based Context Switching                   4000.0      25045.2     62.6
Process Creation                                126.0        725.8     57.6
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4        590.4    139.2
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0         75.7    126.1
System Call Overhead                          15000.0     467398.3    311.6
========
System Benchmarks Index Score                                         117.7

おぉ、すごい。
高いクロックを選択して動かすと、確かに速くなる。
「None」に比べて、「Medium」では約1.1倍、「Turbo」では約1.5倍で動作している。

警告画面に表示されていた通り、オーバークロックで動かすとハードウェアの寿命を縮めてしまう可能性があるのだろうけど、1.5倍は捨てがたい。
壊れて元々で「Turbo」で運用してみようと思う。