最新のRaspberry Piは、文字通り、大幅に冷却性能が向上します。Raspberry Pi Foundationは、Raspberry Pi 4のファームウェアアップデートをリリースしました。このアップデートでは、消費電力とそれに伴う発熱量が削減されています。さらに今回は、一部のUSB 3.0デバイスのスループットが数百MBから1桁KBに低下するという厄介なバグは修正されています。ベータ版ソフトウェアを試してみたい方のために、Raspberry Pi 4の待望のネットワークブート機能を実現する新しいブートローダーも用意されています。
テスト、そしてまたテスト
Raspberry Pi 4は発売以来、数多くのソフトウェアとファームウェアのアップデートを受けてきましたが、中でも特に注目すべきアップデートが1つあります。それは、VLI VL805コントローラーのファームウェアアップデートです。このアップデートにより、高速USB 3.0ポート2基と、低性能のUSB 2.0ポート2基が追加されました。このファームウェアは7月にアルファテスト用にリリースされ、パフォーマンスを損なうことなく、消費電力と発熱量を目に見える形で削減したようです。
ここで重要なのは「そう思われた」という点です。多くのユーザーはファームウェアのインストールが問題なく動作したと報告しましたが、一方で、標準ファームウェアからアルファ版に切り替えた結果、USB 3.0周辺機器のパフォーマンスが劇的に低下したという報告も数多くありました。数百MB/秒から数KB/秒にまで低下したのです。すべてのUSBデバイスが影響を受けたわけではなく、新しいファームウェアで正常に動作するデバイスもあれば、問題が絶えないデバイスもありました。
VLI と Raspberry Pi Foundation の開発者は問題の原因を突き止めるために取り組み、その結果、今週リリースされたファームウェアが完成しました。アルファ バージョンの利点をすべて備えながら、互換性の問題はまったくありません (期待通り)。
インストール
新しいファームウェアには、同様に新しいインストール方法が付属しており、ありがたいことに非常に簡単です。Debian BusterベースのRaspbianの最新ビルドを実行している場合は、aptパッケージマネージャーを使用してシステムをアップデートするだけで済みます。
sudo apt update && sudo apt upgrade && sudo apt install rpi-eeprom rpi-eeprom-images
ファームウェアはrpi-eeprom-imagesとrpi-eepromの2つのパッケージで提供されており、後者にはインストールに必要なツールが含まれています。aptのインストールが完了したら、Raspberry Piを再起動すると新しいファームウェアのインストールが開始されます。Raspbianが再起動したら、以下のコマンドでブートローダーとVL805ファームウェアのバージョンを確認できます。
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sudo rpi-eeprom-update
新しいファームウェアは、Raspberry Pi ダウンロード ページで入手可能な最新バージョンの NOOBS オペレーティング システム インストーラーにも標準でインストールされています。近い将来、Raspbian スタンドアロン イメージと NOOBS Lite ネットワーク インストーラーの更新バージョンにも追加される予定です。
ファームウェアは USB 3.0 搭載の Raspberry Pi 4 にのみ適用されるため、Raspberry Pi 3B および 3B+ を含む以前の Raspberry Pi モデルの場合は何もする必要はありません。
VL805 USB 3.0 コントローラでこれまで休止状態だった省電力機能を有効にするファームウェアは、アルファ リリースと機能的に同一であり、同じ効果が見られます。Raspberry Pi 4 がアイドル状態のときに電力消費が約 0.4W 削減され、負荷がかかった状態では約 0.3W 削減されます。
温度で言えば、SoCの温度は約2.6℃低下します。これは、CPUが標準の1.5GHzから1GHzに低下するサーマルスロットルポイントを遅らせるには十分ですが、スロットリングを完全に防ぐには不十分です。最高のパフォーマンスを求める方は、新しいファームウェアと、コンパクトなPimoroni Fan Shimや、印象的な52Pi Ice Towerなどのアフターマーケットの冷却アドオンを組み合わせることをお勧めします。
しかし、ボードの熱分析からわかるように、その違いは VL805 チップと SoC の両方を超えています。
標準ファームウェアでは、SoC と VL805 の両方からの熱がボード全体に広がり、USB Type-C 電源入力の近くの左下にある電源管理回路にまで達します。
ファームウェアのアップデートにより、あらゆる箇所で発熱が低減されました。ほんの数度の違いかもしれませんが、効率性が大幅に向上すれば文句のつけようがありません。VLIファームウェアのアップデートは、この改善の一部に過ぎません。Raspberry Piチームは、SoC自体を含むプラットフォーム全体の消費電力改善に取り組んでおり、その効果は最新のブートローダーとフラッシュROMのアップデートによってもたらされています。VLIファームウェアとその他の調整を組み合わせることで、ユーザーは上記に示したよりもさらに大幅な発熱の改善を期待できます。
新しいファームウェアは、最初のアルファリリースでスループットを低下させるバグを引き起こすことが知られているデバイスを含む、長期間のテスト期間を経ています。これまでのところ、すべてのテストでバグは修正されていることが示されています。ただし、より慎重なユーザーは、アップデートがRaspberry Piユーザーに広く普及した後、何か問題が報告されるかどうかを確認するために、1週間ほど様子を見ることをお勧めします。
Raspberry Pi 4の発売により、演算性能の向上からUSB 3.0接続まで、多くの新機能が追加されましたが、同時にいくつかの機能が一時的に削除されました。Raspberry Pi 3ファミリーは、microSDカードを挿入しなくても動作し、USBストレージデバイスから、またはネットワーク経由でFTP (TFTP)サーバーからオペレーティングシステムをロードできます。Raspberry Pi 4は発売当初はどちらもできませんでした。
USBブートはまだ開発中ですが、ネットワークブートはベータ版で既に利用可能です。正式リリース前に試用したい場合は、ベータ版ファームウェアブランチに切り替える必要があります。ベータ版には、EEPROMリカバリイメージを使用しないとRaspberry Pi 4が起動できなくなるバグが含まれている可能性があります。
ベータ版ファームウェアに切り替えるには、次のファイルを編集します。
/etc/default/rpi-eeprom-update
次のファイルのセクションを変更します。
FIRMWARE_RELEASE_STATUS="クリティカル"
に：
ファームウェアリリースステータス="ベータ"
次に以下を実行します:
sudo rpi-eeprom-update
新しいブートローダーをロードするために再起動し、 Raspberry Pi ネットワークブートチュートリアルの指示に従ってサーバーをセットアップしてください。Raspberry Pi 4 のブート設定の詳細については、Pi 4 ブートローダー設定ページをご覧ください。ネットワークブート機能はベータ版であり、すべてのネットワークで期待どおりに動作しない可能性があることにご注意ください。
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