為了推廣與增加芯片的知名度，有時(shí)候常會(huì)用一些「特技」來制造話題，例如過去ESP8266芯片推出后就有人試驗(yàn)它的收發(fā)距離極限，最后實(shí)測(cè)得到366公尺（使用PCB印刷電路板天線）、479公尺（使用外接天線），遠(yuǎn)超過一般Wi-Fi設(shè)定的100公尺，有時(shí)實(shí)務(wù)上更只有40～80公尺。

類似的， Raspberry Pi Pico所用的RP2040芯片正規(guī)是跑133MHz頻率頻率，這在一般的MCU微控制器上也算是快的了，因?yàn)橛性S多Cortex-M系列的MCU也只跑在24MHz～72MHz間，但偏偏有人覺得不夠，希望榨出RP2040的極限，因此對(duì)其超頻（overclocking），結(jié)果最高可以到驚人的1GHz（1,000MHz）頻率。

樹莓派基金會(huì)的實(shí)習(xí)生David Bell就同時(shí)動(dòng)用了多種技術(shù)讓RP2040芯片達(dá)到1GHz，并且還跑了效能標(biāo)竿（Benchmark）測(cè)試，而后將測(cè)試數(shù)據(jù)跟其他樹莓派板進(jìn)行比較，包含跑1GHz的Raspberry Pi Zero W、跑700MHz的第一代Raspberry Pi Model B，以及正規(guī)跑125MHz的RPi Pico，在同樣跑1GHz下RP2040的效能測(cè)試還勝過RPi Zero W呢！

把Raspberry Pi Pico的RP2040芯片抄頻到1GHz后，效能還勝同為1GHz運(yùn)作的Raspberry Pi Zero W

David Bell使用Dhrystone來進(jìn)行效能測(cè)試，Dhrystone從1984年由ReinholdWeicker撰寫出來后至今都是業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，常用來對(duì)芯片運(yùn)算效能進(jìn)行初步評(píng)判。不過Dhrystone需要改寫才能跑在RP2040上，這方面有資深標(biāo)竿測(cè)試人士Roy Longbottom用RP2040 C/C++ SDK改寫出來，改寫成的標(biāo)竿程序除了跑在RP2040上也跑在RPi Zero W跟第一代RPi Model B上，以便用相同基準(zhǔn)來比較。

接著David Bell透過三個(gè)面向讓RP2040能超頻，即頻率、電壓、溫度。首先是頻率，David Bell舍棄一般尋常使用的石英（crystal）振蕩器而改用環(huán)形（ring）振蕩器，這樣可以隨著溫度、電壓等條件的改變而持續(xù)讓頻率頻率最大化，為了達(dá)到最大化David Bell也對(duì)振蕩器參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)設(shè)定，包含把除頻器設(shè)為1、把狀態(tài)數(shù)設(shè)為2。

另外，RPi Pico上的SPI接口程序內(nèi)存并不耐操，頻率大約到260MHz～270MHz后就無法再正常運(yùn)作，所以David Bell是把程序轉(zhuǎn)移到RP2040內(nèi)部的RAM內(nèi)存上來跑，如此才能用更高的頻率跑，跑的程序與相關(guān)內(nèi)容也放在GitHub 上供人參考。

https://github.com/davidb990/rp2040_xoc

其次是電壓，一般而言加電壓可以增高頻率，標(biāo)準(zhǔn)RP2040使用1.1V，David Bell刻意斷開RP2040芯片上的VREG_OUT接腳與DVDD接腳間的連動(dòng)性，直接焊接外部供電給DVDD，并加電壓加到3V，遠(yuǎn)高過原有的1.1V，強(qiáng)制把更高的電壓送入芯片的核心電路內(nèi)。

其三是溫度，David Bell運(yùn)用致冷器（Peltier Cooler）把RPi Pico凍結(jié)到零下攝氏40度，溫度愈低愈有超頻空間，事實(shí)上David Bell是先降溫后才開始加電壓，以此激出芯片的極限潛能。

已經(jīng)被致冷器凍結(jié)的Raspberry Pi Pico然后用外部強(qiáng)加電壓方式進(jìn)行超頻

超頻到1GHz雖然很讓人激賞，但其實(shí)也無法長久運(yùn)作，David Bell僅僅在跑了幾次Dhrystone后又過了幾分鐘RPi Pico/RP2040就掛了，之后即便恢復(fù)正常條件也無法使用。

上述屬于極端的超頻方式，但其實(shí)打從第一代的RPi就允許「適度」的超頻，第一代的RPi正規(guī)是跑700MHz，然后在開機(jī)設(shè)定的選單中就允許用戶選擇另外四種加速模式，分別是Modest、Medium、High以及Turbo，超頻的頻率分別是800MHz、900MHz、950MHz以及1GHz，有趣的是，這個(gè)官方原廠直接以選單方式提供的超頻功能是在保固之內(nèi)的，選擇四種超頻模式如果操壞了是可以要求維修或換新的。

小結(jié)

最后補(bǔ)充說明兩點(diǎn)，一是致冷器在過去的各種芯片超頻中就曾用過，致冷器的散熱效果勝過散熱片、電動(dòng)風(fēng)扇，但缺點(diǎn)是耗電，以及過冷時(shí)可能會(huì)在致冷的接面上把周遭的空氣凝結(jié)成水，水滴反而有可能影響到電路板運(yùn)作。

所以，現(xiàn)在一般的計(jì)算機(jī)散熱不會(huì)去使用致冷器，只有非常要求低溫與精準(zhǔn)溫度控制的地方會(huì)用上，例如光纖交換設(shè)備。而除了致冷器外也有其他同樣屬于極端少數(shù)使用的降溫手法，例如使用液態(tài)氮冷卻，或直接把電路板泡入液體槽去運(yùn)作。另一是對(duì)控制器芯片超頻的意義不大，因?yàn)榭刂破鞫鄶?shù)時(shí)候只用來執(zhí)行一件工作或少數(shù)工作，工作量固定，超頻通常是為了同時(shí)執(zhí)行多個(gè)工作或時(shí)多時(shí)少的工作才能獲得效益，此即是為何要對(duì)處理器芯片進(jìn)行超頻，而鮮少有人對(duì)控制器超頻。

審核編輯 ：李倩