深海游弋的鱼 – 默默的点滴

實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能

在 Raspberry Pi 5 使用高速的 SD 卡有用嗎？我們實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能，發現使用同一張 SD 卡可以在 Raspberry Pi 5 有更高的效能，可實際發揮 UHS-I SDR104 的速度。

要順暢的使用 Raspberry Pi，SD 卡（或稱 microSD 卡）是重要的組件。因為 SD 卡的速度會直接影響 Raspberry Pi 的運作速度，就像硬碟的速度影響傳統桌上型電腦的運作速度一樣。從 SD 卡中讀取資料的速度越快，Raspberry Pi 的啟動速度就越快，程式的載入速度就越快。同樣，寫入速度也會影響保存大量資料的程式的運作效果，因此使用高速的 SD 卡非常重要。

SD 卡科普

SD 卡的速度等級會印在卡片本身或包裝上。下圖所示的 32GB 卡屬於 Class 4，以字母 C 內的 4 表示——這表示它的寫入速度為 4MB/s。

下面顯示的 64GB 卡屬於 Class 10，因此可以用 10MB/s 的速度寫入。上頭顯示的 UHS(Ultra High Speed) Class 1 的標誌，字母 U 裡面的 1，對應著相同的速度。

效能標示

A2 等級 SD 卡，最低隨機讀取（Random Read Speed）要達到 4000 IOPS，最低隨機寫入（Random Write Speed）要達到 2000 IOPS。

速度標示

例如標示 UHS-I SDR104 要能達到 104MB/s 的總線速度（Bus speed）。

而最低寫入速度為 30 MB/s 的話，可以在 UHS Speed Class 標示為 Class 3 (U3)，在 Video Speed Class 標示為 Class 30 (V30)，表示可以順暢的播放 4K 影片 60/120 fps (UHS)。

因為 Raspberry Pi 5 升級了 SD Controller，因此可支援 SD 卡的 SDR104 高速模式。

Raspberry Pi 上的 SD 卡效能測試工具

自從 2020-05-27 Raspberry Pi OS 釋出後就新增了多種應用程式，例如內建 Raspberry Pi Diagnostics 功能可以診斷各種硬體資源，第一個工具就是 SD 卡效能檢測（SD Card Speed Test）。

SD Card Speed Test 操作方法

SD Card Speed Test 解讀

操作過程將每秒隨機寫入操作 500 次，每秒隨機讀取操作 1500 次。
IOPS（Input/Output Operations Per Second）是一個用於電腦儲存裝置效能測試的量測方式，表示每寫寫入/讀取次數。
如果將 IOPS 乘以 Transfer Size in Bytes 可計算出每秒可讀寫的頻寬（單位 MB/s）
本例的循序寫入速度（Sequential Write Speed）為 42390 KB/sec，超過 12MB/s 標準。
本例的隨機寫入速度（Random Write Speed）為 2109 IOPS，超過 2000 IOPS 標準。
本例的隨機讀取速度（Random Read Speed）為 4755 IOPS，超過 4000 IOPS 標準。
日誌檔預設會用 rpdiags.txt 檔名存放在家目錄。

實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能

測試環境

硬體：Raspberry Pi 5 8GB
系統：2023-10-10 Raspberry Pi OS Full ARM 64bit (bookworm)
SD 卡：RICELEE microSDXC UHS-I(V30)(A2) 64GB 記憶卡

測試結果

從左上、右上、左下、右下依序為 Raspberry Pi 5、Pi 4、Pi 3B+、Pi 3B（圖片來源：PiePie 台灣樹莓派）

上圖是使用同一張 microSDXC UHS-I(V30)(A2) 64GB 記憶卡使用 SD Card Speed Test 在 Raspberry Pi 不同主板上的執行結果。下方圖表可清楚看到在 Raspberry Pi 5、Pi 4、Pi 3B+、Pi 3B、Zero 2 上執行，Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能可以發揮的更好！

SD Card Speed Test 在不同 Raspberry Pi 主板上的執行結果（表格來源：PiePie 台灣樹莓派）

備註：64-bit OS 只支援 Pi 3B 和 Zero 2 以上版本。

参考链接

【教學/基礎】實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能

Raspberry Pi 携手江波龙，推出自有品牌 A2 认证 MicroSD 存储卡

据 Raspberry Pi 当地时间昨日(2024/10/08)新闻博客，树莓派官方宣布推出自有品牌 MicroSD 存储卡，包含 32GB、64GB 和 128GB 三种容量，旨在 Raspberry Pi 生态用户提供高性价比选择。

Raspberry Pi SD Card 符合 SD 6.1 规范，可在 -25℃~+85℃ 下工作，拥有 C10、U3、V30 速度等级认证，在搭配 Raspberry Pi 5、使用 SDR104 总线速度模式时随机 4K 读写性能分别可达 5000 \ 2000 IOPS。

Raspberry Pi 官方表示，其在对可提升随机 I/O 吞吐性能的 SD 存储卡命令队列（CQ）模式进行兼容性验证时发现，部分第三方 A2 应用程序性能等级存储卡并未良好实现 CQ 模式，这成为 Raspberry Pi 推出第一方 A2 速度等级存储卡的动机。

Raspberry Pi 最终选择江波龙为第一方“经济高效”存储卡的 OEM 合伙伙伴。江波龙生产的这批存储卡通过了在重 I/O 负载下意外断电 1 万次的稳健性测试，并针对 Raspberry Pi 5 进行了优化。

Raspberry Pi SD Card 存储卡 32GB 款在合作伙伴处售价 9.95 美元（备注：当前约 70.1 元人民币），64GB 款则为 11.95 美元（当前约 84.2 元人民币）。

Raspberry Pi 本次还为 Raspberry Pi 5 推出了定价 3 美元（当前约 21.1 元人民币）的 Bumper 卡扣式硅胶底座，可保护单板计算机的底部和边缘。

参考链接

Ubuntu 22.04 (x64)树莓派4B（Raspberry Pi 4B）源代码编译

树莓派上的操作

树莓派使用的系统是通过 Raspberry Pi Imager 安装的 2023-05-03-raspios-bullseye-armhf.img.xz 。

1.升级到最新版内核保证与下载的内核源码版本一致

$ sudo rpi-update

1	$ sudo rpi-update

2.升级完整后重启

$ sudo reboot

1	$ sudo reboot

3.查看内核版本

$ uname -r

1	$ uname -r

4.把最新版本的内核配置保存到.config中，以备以后编译内核使用

$ sudo modprobe configs

1	$ sudo modprobe configs

文件被存储到了/proc/config.gz中。

目前最新版本是 6.1.12，当前内核启动默认会切换到 64位内核了，即使安装的是32位系统镜像也是这样。

如果想从32位内核启动，那么需要在 config.txt 中配置 arm_64bit。

继续阅读Ubuntu 22.04 (x64)树莓派4B（Raspberry Pi 4B）源代码编译

树莓派4的GPIO接口介绍

树莓派4的GPIO接口保留了以前型号的标准功能，也引入了一些额外的功能。下面让我们来看看这个标准的40针接口都有哪些变化，具体都是哪些功能？

继续阅读树莓派4的GPIO接口介绍

树莓派3B+/4B报告“low voltage warning”

需求场景

用的好好的树莓派，有一天连接VNC，发现桌面任务栏一直提示

low voltage warning，please check your power supply

1	low voltage warning，please check your power supply

如下图：

看样子是供电不足，可是树莓派的负载并不高啊。

解决方案

搜了一大圈基本都是说电源的问题，现在使用的电源是以前小米2/小米Note手机自带的电源。经过反复测试，发现跟温度有关，冬天的时候问题不大，到了夏天，由于老式电源转换效率低，大量电能被转换成了热量，导致长时间充电后，温度上升很快，引起降压，断电后过一段时间就可以了，但是一旦温度上升到一定程度，问题依旧。

后来买了个努比亚大白20W氮化镓充电器之后，就不会报告这个错误了。氮化镓的充电器转化效率更高，升温更少，并且更耐高温。

由于这个提示只有在连接显示器或VNC连接时才能在GUI桌面任务栏看到，如果是SSH登录就看不到了，非常的不方便。最好是能够通过命令判断是否电压不足。

具体的脚本详见 https://gist.github.com/maxme/d5f000c84a4313aa531288c35c3a8887

通过此脚本可以查看CPU和电压不足的问题。不过每次登录之后需要手动运行，实在不方面。而且脚本中采用了while循环需要手动中断脚本。所以可以把代码中的while循环去掉，并且在SSH登录的时候执行命令病输出到登录信息上。

注意：电压充足的情况下，输出电压为1.2V，而不是 5V，主板的5V是没办法通过脚本直接测量的。我们只能通过脚本测量CPU、内存控制器、内存输入输出、内存本身的电压，主板电压只能用万用表来测量。

效果如下，具体方式参考 ubuntu修改ssh登录提示信息

修改后的raspberry-power-supply-check.sh代码如下:

#!/bin/bash
function throttleCodeMask {
  perl -e "printf \"%s\", $1 & $2 ? \"$3\" : \"$4\""
}
function throttledToText {
  throttledCode=$1
  throttleCodeMask $throttledCode 0x80000 "Soft temperature limit has occurred, " ""
  throttleCodeMask $throttledCode 0x40000 "Throttling has occurred, " ""
  throttleCodeMask $throttledCode 0x20000 "Arm frequency capping has occurred, " ""
  throttleCodeMask $throttledCode 0x10000 "Under-voltage has occurred, " ""
  throttleCodeMask $throttledCode 0x8 "Soft temperature limit active, " ""
  throttleCodeMask $throttledCode 0x4 "Currently throttled, " ""
  throttleCodeMask $throttledCode 0x2 "Arm frequency capped, " ""
  throttleCodeMask $throttledCode 0x1 "Under-voltage detected, " ""
}
temp=$(vcgencmd measure_temp | cut -f2 -d=)
real_clock_speed=$(vcgencmd measure_clock arm | awk -F"=" '{printf ("%0.0f", $2 / 1000000); }' )
sys_clock_speed=$(awk '{printf ("%0.0f",$1/1000); }' </sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq)
voltage=$(vcgencmd measure_volts | cut -f2 -d= | sed 's/000//')
throttled_text=$(throttledToText $(vcgencmd get_throttled | cut -f2 -d=))
echo "$temp $sys_clock_speed / $real_clock_speed MHz $voltage - $throttled_text"

#!/bin/bash

function throttleCodeMask {

perl -e "printf \"%s\", $1 & $2 ? \"$3\" : \"$4\""

}

function throttledToText {

throttledCode=$1

throttleCodeMask $throttledCode 0x80000 "Soft temperature limit has occurred, " ""

throttleCodeMask $throttledCode 0x40000 "Throttling has occurred, " ""

throttleCodeMask $throttledCode 0x20000 "Arm frequency capping has occurred, " ""

throttleCodeMask $throttledCode 0x10000 "Under-voltage has occurred, " ""

throttleCodeMask $throttledCode 0x8 "Soft temperature limit active, " ""

throttleCodeMask $throttledCode 0x4 "Currently throttled, " ""

throttleCodeMask $throttledCode 0x2 "Arm frequency capped, " ""

throttleCodeMask $throttledCode 0x1 "Under-voltage detected, " ""

}

temp=$(vcgencmd measure_temp | cut -f2 -d=)

real_clock_speed=$(vcgencmd measure_clock arm | awk -F"=" '{printf ("%0.0f", $2 / 1000000); }' )

sys_clock_speed=$(awk '{printf ("%0.0f",$1/1000); }' </sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq)

voltage=$(vcgencmd measure_volts | cut -f2 -d= | sed 's/000//')

throttled_text=$(throttledToText $(vcgencmd get_throttled | cut -f2 -d=))

echo "$temp $sys_clock_speed / $real_clock_speed MHz $voltage - $throttled_text"

参考链接

树莓派Raspberry Pi 3B+

参数一览

SoC：新版BCM2837B0，4 Core Cortex A53 64Bit V8，频率1.4GHz
RAM：1GB LPDDR2内存（我的是ELPIDA尔必达的颗粒）
LAN：千兆以太网接口，最高理论速率480Mbps（USB2.0总线），支持802.3az、9KB巨型帧、POE
WLAN&Bluetooth：Cypress CYW43455，模块化，支持2.4GHz/5GHz，802.11a/b/g/n/ac，Bluetooth 4.2
ROM：MicroSD Card（TF卡）
Other Port：HDMI x1、Ethernet x1、USB 2.0 x4，PowerIn(MicroUSB) x1，3.5mm Audio x1，Jumper x1，Camera Socket x1，Display Output Socket x1

继续阅读树莓派Raspberry Pi 3B+

树莓派固件更新 rpi-update

1 简介

rpi-update是一个用于更新树莓派固件的工具，可以通过apt get install rpi-update来安装

一般来说直接执行下面的命令就可以更新固件（扯淡，基本不可能好吗）：

sudo rpi-update

				1

						sudo rpi-update

2 跳过自更新

rpi-update启动时会更新自己，如果报以下错误：

!!! Failed to download update for rpi-update! 
!!! Make sure you have ca-certificates installed and that the time is set correctly

				1
2

						!!! Failed to download update for rpi-update! 
!!! Make sure you have ca-certificates installed and that the time is set correctly

可以尝试一下他说的方法来解决：

#安装CA证书（感谢评论区指正）
sudo apt-get install ca-certificates

#同步时间
sudo apt-get install ntpdate
sudo ntpdate -u ntp.ubuntu.com

				
					
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						#安装CA证书（感谢评论区指正）
sudo apt-get install ca-certificates
 
#同步时间
sudo apt-get install ntpdate
sudo ntpdate -u ntp.ubuntu.com

					

			

如果都不行，直接跳过算了，反正也可以用apt来更新这个工具，没必要让他更新自己。

跳过自更新，直接更新固件的方法：

sudo UPDATE_SELF=0 rpi-update

				1

						sudo UPDATE_SELF=0 rpi-update

3 【究极方法】本地更新

即使跳过自更新，下载速度也太慢，还经常断流。可以考虑本地更新：

先在PC上下载固件（可以用一下魔法上网）：

curl -L https://github.com/Hexxeh/rpi-firmware/archive/master.tar.gz -o master.tar.gz

				1

						curl -L https://github.com/Hexxeh/rpi-firmware/archive/master.tar.gz -o master.tar.gz

然后用scp传到树莓派上的/root目录下，之后ssh连上树莓派：

# 切换到root用户（第一次切到root记得用sudo passwd root激活）
su

# 进入.rpi-firmware目录并解压(如果没有该目录，就创建一个)
mkdir /root/.rpi-firmware
cd /root/.rpi-firmware && tar -xvzf /root/master.tar.gz

# 【注】这一步是我自己加的，可能是遇到了特殊情况。
# 检查一下当前目录中是否有*.elf文件，如果没有，就说明那些文件
# 在当前目录下的一个叫rpi-firmware-master的子目录下
# 把里面的文件全拷贝到当前目录中（/root/.rpi-firmware）
cp -r ./rpi-firmware-master/* ./

# 执行本地更新
UPDATE_SELF=0 SKIP_DOWNLOAD=1 rpi-update

# 重启
reboot

				
					
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						# 切换到root用户（第一次切到root记得用sudo passwd root激活）
su
 
# 进入.rpi-firmware目录并解压(如果没有该目录，就创建一个)
mkdir /root/.rpi-firmware
cd /root/.rpi-firmware && tar -xvzf /root/master.tar.gz
 
# 【注】这一步是我自己加的，可能是遇到了特殊情况。
# 检查一下当前目录中是否有*.elf文件，如果没有，就说明那些文件
# 在当前目录下的一个叫rpi-firmware-master的子目录下
# 把里面的文件全拷贝到当前目录中（/root/.rpi-firmware）
cp -r ./rpi-firmware-master/* ./
 
# 执行本地更新
UPDATE_SELF=0 SKIP_DOWNLOAD=1 rpi-update
 
# 重启
reboot

					

			

4 检查

对于树莓派4的一个检查方法：

ls -la /opt/vc/lib

1	ls -la /opt/vc/lib

看该目录下是否有libEGL.so和libGLESv2.so这两个库，更新前这两个库都是没有的。

如果这两个库出现了，并且是真正的库而不是软链接，就说明更新大概可能也许成功了吧。

参考链接

树莓派固件更新(rpi-update)的那些坑

树莓派Model 3B+相比Model 3B有什么变化

树莓派3B+简介

继续阅读树莓派Model 3B+相比Model 3B有什么变化

树莓派3B调整VNC分辨率(2018-03-13-raspbian-stretch)

开启VNC功能，步骤参考下图：

继续阅读树莓派3B调整VNC分辨率(2018-03-13-raspbian-stretch)

树莓派国内源

树莓派官方源列表：http://www.raspbian.org/RaspbianMirrors

一下是国内部分:

Asia	China	Tsinghua University Network Administrators	http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/	Unreachable as of 15-may-2015
Asia	China	Dalian Neusoft University of Information	http://mirrors.neusoft.edu.cn/raspbian/raspbian
Asia	China	Cohesion Network Security Studio (CNSS)	http://raspbian.cnssuestc.org/raspbian/ rsync://raspbian.cnssuestc.org/raspbian
Asia	China	Unique Studio of Huazhong University of Science and Technology	(http\|rsync)://mirrors.hustunique.com/raspbian/raspbian
Asia	China	University of Science and Technology of China	(http\|rsync)://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/
Asia	China	SUN YAT-SEN University	http://mirror.sysu.edu.cn/raspbian/
Asia	China	Zhejiang University	http://mirrors.zju.edu.cn/raspbian/raspbian/
Asia	China	Open Source Software Association of Chinese Academy of Sciences	http://mirrors.opencas.cn/raspbian/raspbian/
Asia	China	Chongqing University	http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian/

重庆大学树莓派源：

wheezy：

deb http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian wheezy main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian/ wheezy main contrib non-free rpi

jessie：

deb http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian jessie main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian/ jessie main contrib non-free rpi

wheezy：

deb http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian wheezy main contrib non-free rpi

deb-src http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian/ wheezy main contrib non-free rpi

jessie：

deb http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian jessie main contrib non-free rpi

deb-src http://mirrors.cqu.edu.cn/Raspbian/raspbian/ jessie main contrib non-free rpi

中国科技大学树莓派源：

jessie：

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian jessie main contrib non-free rpi

jessie：

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian jessie main contrib non-free rpi

浙江大学

deb http://mirrors.zju.edu.cn/raspbian/raspbian/ wheezy main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.zju.edu.cn/raspbian/raspbian/ wheezy main contrib non-free rpi

1 2	deb http://mirrors.zju.edu.cn/raspbian/raspbian/ wheezy main contrib non-free rpi deb-src http://mirrors.zju.edu.cn/raspbian/raspbian/ wheezy main contrib non-free rpi

参考链接

树莓派国内源

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