라즈베리 파이 400 오버클러킹 완벽 가이드
키보드에 통합된 라즈베리 파이 400은 깔끔한 데스크톱 환경을 제공합니다. 모니터에 연결하기만 하면 바로 사용할 수 있죠. 키보드 케이스를 제외하면, 라즈베리 파이 4와 동일한 Broadcom BCM2711 쿼드 코어 Cortex-A72 프로세서를 사용합니다. 라즈베리 파이 4처럼 필요에 따라 오버클러킹하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 여기서는 그 방법을 자세히 알아보겠습니다.
라즈베리 파이 400을 오버클러킹해야 하는 이유
Pi 400의 기본 CPU 클럭 속도는 1.8GHz입니다. 이는 일상적인 작업이나 개인 웹 서비스 호스팅에는 충분하지만, 비디오 트랜스코딩과 같이 CPU 사용량이 많은 작업에는 다소 부족할 수 있습니다. 예를 들어, Plex 미디어 서버로 사용하거나 AI 챗봇을 위한 대규모 언어 모델을 실행하려는 경우 성능이 아쉬울 수 있습니다.
이러한 상황에서 Pi 400은 작업 부하를 감당하기 어려워 4K 비디오 재생 시 끊김 현상이 발생하거나 프레임이 손실될 수 있습니다. 하지만 1.8GHz에서 최대 2.0GHz 이상으로 오버클러킹하면 더 빠른 반응 속도를 경험하고, 고부하 작업 시 향상된 성능을 체감할 수 있습니다.
물론 오버클러킹에는 단점도 있습니다. Pi 400의 수명이 단축될 수 있으며 보증이 무효화될 가능성도 있습니다. 따라서 위험을 감수하고 신중하게 진행해야 합니다. 특히 더 높은 클럭 속도로 오버클러킹하는 경우에는 더욱 그렇습니다.
Pi 400의 내장 냉각 시스템
오버클러킹 시 가장 주의해야 할 점은 CPU 온도입니다. 온도가 약 80°C에 도달하면 라즈베리 파이 SoC에는 CPU 코어 속도를 자동으로 낮춰 온도를 관리하는 안전 메커니즘이 작동합니다. GPU를 포함한 최대 온도 조절은 85°C에서 발생합니다.
대부분의 사용자는 스냅핏 키보드 케이스를 분해하지 않는 한 Pi 400 보드에 별도의 쿨링팬을 추가하기 어렵습니다. 하지만 Pi 400에는 케이스 전체에 퍼져 있는 금속 방열판이 내장되어 있습니다. 이는 고부하 작업이나 오버클러킹 시 CPU 온도를 낮게 유지하는 데 도움이 됩니다.
이미지 출처: Jeff Geerling/유튜브
라즈베리 파이 400 오버클러킹 방법
라즈베리 파이 OS를 사용하는 다른 라즈베리 파이 모델과 마찬가지로, 부팅 시 설정에 사용되는 config.txt 파일을 수정하여 CPU 클럭 속도를 변경할 수 있습니다.
먼저 시스템을 업데이트하고 업그레이드해야 합니다. 상단 메뉴 표시줄에서 아이콘을 클릭하거나 메뉴 > 액세서리 > 터미널을 통해 터미널 창을 열고 다음 명령을 입력합니다.
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
모니터링 도구 설치
오버클러킹을 시작하기 전에 몇 가지 유용한 도구를 설치해야 합니다. 먼저 Neofetch 시스템 정보 도구를 설치합니다.
sudo apt install neofetch
다음으로 Stressberry 스트레스 테스트 도구를 설치합니다.
sudo apt install stress
sudo pip3 install stressberry
현재 시스템 정보를 확인하려면 다음 명령을 실행하세요.
neofetch
기본 CPU 클럭 속도인 1.8GHz가 표시되어야 합니다. 이제 오버클러킹 전 성능을 파악하기 위해 기본 클럭 속도에서 초기 스트레스 테스트를 수행합니다. 다음 명령은 4개의 코어를 모두 사용하여 100초 동안 테스트를 실행합니다.
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest1.dat
테스트가 실행되는 동안 현재 CPU 온도와 주파수(MHz 단위)가 각 줄에 표시됩니다. 안정적인 기준 온도에 도달할 때까지 기다립니다.
오버클러킹을 위한 config.txt 파일 편집
이제 오버클러킹을 시작하기 위해 CPU 속도 설정을 변경해 보겠습니다. nano 텍스트 편집기를 사용하여 config.txt 파일을 엽니다.
sudo nano /boot/config.txt
“#uncomment to overclock the arm”으로 시작하는 섹션까지 스크롤한 다음 해당 섹션 아래의 주석 처리된 줄을 삭제합니다. 이제 다음 줄을 추가합니다.
arm_freq=2000
gpu_freq=750
over_voltage=6
위 설정은 CPU 클럭 속도를 2GHz로 설정하고, 코어 전압을 높이며, GPU 속도도 함께 높입니다. nano를 종료하려면 Ctrl + X를 누른 다음 Y와 Enter 키를 눌러 설정을 저장합니다. 오버클러킹을 활성화하려면 Pi 400을 재부팅합니다.
sudo reboot
재부팅 후 neofetch 터미널 명령을 다시 실행하면 새로운 CPU 속도인 2.0GHz가 표시됩니다.
오버클러킹된 Pi 400 스트레스 테스트
Stressberry를 사용하여 이전과 동일한 스트레스 테스트를 실행합니다.
stressberry-run -n "My Test" -d 100 -i 30 -c 4 mytest2.dat
이번에는 CPU가 2GHz의 오버클러킹 속도에 도달하는 것을 확인할 수 있습니다. 온도도 이전보다 상승했을 것입니다. 이 테스트에서는 최대 48.2°C에 도달했는데, 이는 온도 조절이 적용되는 수준보다 훨씬 낮은 수치입니다.
Pi 400을 더 높은 속도로 오버클러킹
Pi 400의 CPU 속도를 더 높이려면 config.txt 파일에 `force_turbo=1` 행을 추가하고, 전압 값을 6 이상으로 높여야 합니다. 이는 보증을 무효화시킬 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
예를 들어 Pi 400을 2.2GHz로 오버클러킹하려면 config.txt의 오버클러킹 섹션에 다음 줄을 추가하세요.
force_turbo=1
arm_freq=2200
gpu_freq=750
over_voltage=8
이전처럼 파일을 저장하고 재부팅합니다. Pi 400은 이 오버클러킹 수준에서도 정상적으로 부팅되어야 하며, Stressberry로 또 다른 스트레스 테스트를 실행할 수 있습니다. 테스트 결과 2.2GHz로 작동하며 최대 온도는 54°C에 도달했지만 여전히 온도 조절 범위 내에 있었습니다.
더 높은 속도로 오버클러킹하는 것은 사용자 책임이지만, YouTube 사용자 leepspvideo는 Pi 400을 2.4GHz로 실행하는 데 성공했습니다.
하지만 과도한 오버클러킹으로 인해 시스템이 불안정해진다면 조금 더 낮은 클럭 속도를 시도해야 합니다. 일부 경우에는 전력 부족으로 Pi 400이 데스크톱으로 부팅되지 않을 수도 있습니다.
Pi 400이 부팅되지 않으면?
config.txt에서 오버클러킹 설정을 변경한 후 Pi 400이 제대로 부팅되지 않는 경우 걱정하지 마십시오. 가장 쉬운 해결 방법은 부팅 중에 Shift 키를 길게 눌러 오버클러킹을 일시적으로 비활성화하는 것입니다. 그러면 정상적으로 부팅됩니다.
그래도 문제가 해결되지 않으면 Pi 400을 끄고 microSD 카드를 제거한 다음 USB 카드 리더를 사용하여 다른 컴퓨터에 연결하여 config.txt 파일을 편집할 수 있습니다. 오버클러킹 설정을 변경하거나 각 줄의 시작 부분에 ‘#’ 기호를 추가하여 주석 처리할 수 있습니다.
라즈베리 파이 400 오버클러킹은 간단합니다
보시다시피 Pi 400을 오버클러킹하는 것은 비교적 간단합니다. 더 높은 클럭 속도를 위해 과전압 레벨을 높여야 할 수도 있지만, 12를 초과하지 않도록 주의해야 합니다.
오버클러킹으로 인한 추가 처리 능력은 4K 비디오 재생을 더욱 부드럽게 만들고, CPU를 많이 사용하는 다른 작업도 더 효율적으로 실행할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 라즈베리 파이로 더 다양한 프로젝트를 시도해 볼 수 있습니다.