为什么要对树莓派5进行超频？
对树莓派进行超频，可通过提高CPU和GPU的时钟频率来释放额外的性能。在需要额外处理能力以提高响应速度、减少延迟或处理更繁重工作负载的场景中，超频尤其有益。
性能提升：通过提高CPU和GPU频率，超频可带来以下效果：
更快的处理速度：提升常规计算任务的处理速度和系统响应能力。
更好的多任务处理能力：增强同时运行多个应用程序或服务的能力。
更低的延迟：对需要快速响应的实时应用有益。
高需求应用中更流畅的性能：减少高强度计算任务中的卡顿。
典型的超频可能会将树莓派5的CPU频率从默认的2.4 GHz提高到3.0 GHz（若做好适当散热，还能更高）。GPU也可进行超频，以获得更好的图形渲染效果。
超频的使用场景
复古游戏与模拟
许多模拟器（如RetroPie、Lakka、Batocera）在更高的CPU/GPU速度下运行更流畅。
超频可提高N64、PSP、Dreamcast和PS2模拟的帧率，减少延迟。
减少对硬件要求更高的游戏中的音频卡顿和图形故障。
人工智能与机器学习
涉及TensorFlow Lite、OpenCV或PyTorch的应用程序可从提高的处理能力中受益。
加快边缘计算项目的图像识别和AI模型推理速度。
媒体中心与4K视频播放
改善Kodi、Plex、Jellyfin等媒体中心应用程序的性能。
有助于流畅播放4K视频和进行硬件解码。
减少缓冲，提高大型媒体库中的导航速度。
桌面计算与网页浏览
超频可让树莓派作为轻量级桌面使用时感觉更灵敏。
网页浏览、YouTube播放和文档编辑的延迟更小。
在使用Chromium、LibreOffice和VS Code时性能更好。
家庭服务器与网络应用
提高Pi-Hole、Nextcloud、Home Assistant或NAS设置的速度。
增强自托管应用程序和轻量级Web服务器的性能。
有助于树莓派服务器更快地处理数据和执行后台任务。
风险与注意事项（重要）
虽然超频可显著提升树莓派5的性能，但也存在潜在风险和利弊。了解这些风险对于确保系统稳定、可靠且持久运行至关重要。
热量与散热管理
超频会增加功耗，导致热量输出增加。如果树莓派5过热，可能会降低性能甚至关机以防止损坏。
使用足够的散热解决方案，如散热片、风扇或主动散热外壳，以控制温度。
温度阈值
正常工作温度：约40 - 60°C（轻度使用）
未超频负载下：约70 - 80°C
临界温度：85°C（系统将降低性能以减少热量）
系统不稳定与崩溃
超频过于激进可能导致随机崩溃、死机或启动失败。
逐步提高时钟频率，每次调整后对系统进行压力测试，以找到稳定的配置。
常见的不稳定症状：
内核恐慌或系统死机（超频过高）
无法启动（电压不足时过度超频）
图形故障或伪影（GPU超频不稳定）
功耗增加
超频会增加功耗，如果电源供应不足，可能导致电压下降，进而引发意外重启或SD卡损坏。
使用高质量的USB-C电源（最低5V，3A），以确保稳定的电力供应。
保修失效与寿命问题（重要）超频可能会使树莓派5的保修失效，因为这会使硬件超出其出厂规格。此外，长期在高温下使用可能会缩短CPU和其他组件的寿命。
了解树莓派5的超频
对树莓派5进行超频，是指将CPU和GPU的默认时钟频率提高到出厂设置以上，以获得更高的性能。但必须谨慎操作，以避免系统不稳定、过热或硬件损坏。
默认的CPU和GPU时钟频率
默认情况下，树莓派5具有以下时钟频率：
CPU：2.4 GHz（ARM Cortex-A76，4核）
GPU：800 MHz（VideoCore VII）
RAM：LPDDR4X - 4267 MHz（不可超频）
超频限制与安全范围
超频限制取决于散热、电源和硅质量。以下是典型的超频范围：
| 组件 | 默认速度 | 中等超频 | 激进超频 | 极端(高风险) |
| CPU | 2.4GHz | 2.6-2.8GHz | 3.0GHz | 3.1+GHz |
| GPU | 800MHz | 900-1000MHz | 1100MHz | 1200+MHz |
| 过压 | 0 | 2-4 | 5-6 | 7+(不推荐) |
适度超频：在散热较少（如散热片、被动散热）的情况下安全。
激进超频：需要主动散热（如风扇或散热外壳）。
极端超频：存在系统不稳定、过热和崩溃的高风险。
对功耗和散热性能的影响
功耗增加
| 模式 | 功耗(典型值) |
| 闲置（默认状态/原厂设置） | ~3W |
| 默认负载（原厂设置负载） | 6-8W |
| 超频负载 | 10-12W |
| 极限超频 | 13W+ |
电源要求
常规操作：5V / 3A电源适配器足够。
超频系统：建议使用5V / 4A电源适配器，以防止重启或SD卡损坏。
散热性能与散热需求
| 模式 | 典型温度 | 所需散热方式 |
闲置 （默认状态/原厂设置） |
40-50°C | 无需散热 |
默认负载 （原厂设置负载） |
60-75°C | 被动散热（散热片） |
| 超频负载 | 75-85°C | 主动散热（风扇） |
| 极限超频 | 85°C以上（有降频风险） | 高级散热（散热片 + 高转速风扇） |
树莓派5超频的先决条件
所需硬件
树莓派5（4GB/8GB/16GB内存）
存储：高质量存储（microSD或SSD）16GB/32GB microSD卡（Class 10或更高）。
电源：推荐用于超频的5V / 4A电源，以应对增加的功耗。
散热解决方案：至少散热片 + 小风扇
所需软件
树莓派操作系统64位
树莓派5的超频过程
1.打开终端并编辑config.txt文件：
sudo nano /boot/firmware/config.txtsudo nano /boot/config.txt (old OS versions)
2.滚动到文件底部，添加以下超频参数：
安全超频（轻微性能提升）
arm_freq=2600gpu_freq=900over_voltage=2
将CPU提高到2.6 GHz，GPU提高到900 MHz
被动散热（散热片）即可安全使用
适度超频（平衡性能）
arm_freq=2800gpu_freq=1000over_voltage=4
将CPU提高到2.8 GHz，GPU提高到1.0 GHz
需要主动散热（风扇或外壳散热）
激进超频（最大性能）
arm_freq=3000gpu_freq=1100over_voltage=6
将CPU提高到3.0 GHz，GPU提高到1.1 GHz
× 需要高转速风扇或外部散热
× 不稳定风险更高
3.保存文件：
按CTRL + X退出。
按Y保存更改。
按Enter确认。
4.重启系统使更改生效
重启后，检查超频是否已应用。打开终端并运行：
检查CPU时钟频率（示例2.8 Ghz）
vcgencmdmeasure_clock arm
检查GPU时钟频率
vcgencmdmeasure_clock core
检查温度
vcgencmdmeasure_temp
低于70°C：安全
70 - 80°C：监控是否降频
85°C及以上：系统将降低性能
压力测试与稳定性检查
超频可能导致系统崩溃，因此需在负载下测试树莓派。
基本CPU负载测试
htop
实时查看CPU使用率和温度。
压力测试（1分钟CPU测试）
sudoapt install stress-ng -ystress-ng --cpu4--timeout60
如果系统死机或崩溃，降低arm_freq和over_voltage。
性能基准测试
sysbench--test=cpu --cpu-max-prime=20000run
比较超频前后的分数。
压力测试和稳定性检查
| 问题 | 原因 | 解决方案 |
| 系统无法启动 | 超频设置过高 | 取出SD卡，在另一台电脑上编辑config.txt文件，降低相关设置 |
| 随机崩溃 | 电压不稳定 | 降低over_voltage（超压值）或时钟频率 |
显卡出现故障 （显示异常） |
显卡超频过高 | 降低gpu_freq（显卡频率） |
| CPU运行速度低于预期 | 因过热导致降频 | 改善散热条件 |
恢复默认设置
如果超频导致问题：
1.再次打开config.txt文件：
sudo nano /boot/firmware/config.txt
2.删除或注释掉（#）超频设置。
3.保存并重启：
sudoreboot
结论
对树莓派5进行超频，可在从游戏和媒体播放到人工智能项目和服务器工作负载的广泛应用中显著提升性能。虽然超频过程相对简单，但平衡性能提升与足够的散热和电源稳定性至关重要。通过遵循最佳实践、监控系统健康状况并进行逐步调整，你可以安全地将树莓派5的性能提升到超出其默认限制。无论你是追求更流畅的桌面体验，还是试图从下一个项目中榨取更多性能，合理的超频都能帮助你充分发挥树莓派的潜力。
原文链接：
https://www.sunfounder.com/blogs/news/raspberry-pi-5-overclocking-guide-boost-performance-safely-and-effectively
