De Raspberry Pi 4 heeft inmiddels aardig wat verschillende uitvoeringen: we hebben uiteraard de vierde generatie Model B, die sinds kort ook een versie met 8 GB ram heeft. Maar de Model B is niet het enige product meer, onlangs heeft de Raspberry Foundation namelijk ook de flink verbeterde compute module 4 en het Raspberry Pi 400-toetsenbord geïntroduceerd. Allemaal zijn ze gebaseerd op (ongeveer) dezelfde chip, maar ze hebben allemaal hun eigen karakteristieken. Hackaday heeft uitgezocht hoe ver de drie versies zijn te overklokken.
Allemaal maken ze gebruik van de Boardcom BCM2711-soc met vier Cortex-A72-cores. In theorie moet deze chip in het toetsenbord-systeem genaamd de Raspberry Pi 400 minder goed presteren, omdat deze flink beperkt moet zijn wat koelmogelijkheden betreft. Hij blijkt echter goed gekoeld te zijn, doordat het stuk aluminium dat een constructieve functie in het toetsebord zal hebben ook dienstdoet als een grote heatspreader. Hij gaat zelfs tot 2,15 GHz en bereikt hierbij een temperatuur van een beperkte 62,5 graden Celsius. Dat is ruim binnen de veiligheidsmarge, maar boven 2,15 GHz blijkt het besturingssysteem niet meer op te starten.
Wellicht heeft dit te maken met het voltage, die voor de Pi 400 niet over de 0,95 volt is gekomen. Wel is dit de spanning die je uit de doos zult zien, dat is dus iets hoger dan dat van het standaardvoltage van 0,86 volt van de Pi 4 Model B. Kennelijk werkt het koelblok met het lage vermogen van de cpu als een soort waterkoeler; het duurde maar liefst drie uur voordat de genoemde temperatuur bereikt werd.
Voor de nieuwste Model B geldt dat hij, zeker bij hogere snelheden, behoefte heeft aan extra koeling. Hij heeft geen meegeleverde heatsink, en dat wat te merken aan de temperaturen en de mogelijkheden. hij komt namelijk snel tot de throttle-temperatuur van 75 graden en gaat daarbij tot 1,5 GHz in een gesloten behuizing. Het open laten van de behuizing moet je al snel zo’n 7 graden opleveren en een kleine heatsink blijkt niet voldoende te zijn om het temperatuurprobleem volledig te verhelpen. Een houtje-touwtje uitziende heatsink van redelijk formaat wist het op te lossen.
Zowel voor de nieuwe Compute Module als voor de Pi 4B bereikte hierdoor een snelheid van 2,15 GHz, maar voor de geteste 4B blijkt dit iets te snel te zijn. Laatstgenoemde draait dan ook op een temperatuur van rond de 80 graden, terwijl de Compute Module op 68 graden Celsius blijft steken. Voor het behalen van maximale cpu-resultaten zul je dus beter een Pi 400 of de Compute Module 4 kunnen gebruiken.
Er blijkt een klein verschil te zitten in de gebruikte soc. De CM4 en de Pi 400 maken gebruik van een sku genaamd ‘2711ZPKFSB06C0T’, terwijl de oudere Pi 4 Model B de 2711ZPKFSB06B0T gebruikt. Het heeft vermoedelijk te maken met de chipkwaliteit, en dit zal een belangrijke oorzaak zijn van de iets hogere standaardsnelheid van 1,8 GHz in plaats van 1,5 GHz.