Raspberry-Pi Pico overclock: jusqu'où peut-on aller ?

Bonjour à tous,

Dans les petites curiosités permises par le Pico, il y a l'overclocking.

Pour rappel, le Pico est cadencé à 133 Mhz et il est assez facile de l'overclocker jusqu'à environ 300 Mhz (avec Arduino IDE), ce qui est déjà plus du double et ne manquera certainement pas de provoquer des problèmes d'instabilités et dégagement de chaleur.

Pico sur un élément Pelletier (à -40°C)

Le Pico à 1 Ghz puis la mort

Dans l'article "Don’t try this at home: overclocking RP2040 to 1GHz" publié sur le site de la fondation, on apprend comment David Bell (de la fondation Raspberry-Pi) a réussit à repousser les limites du Pico bien au delà des 300 Mhz.

C'est que cela ne se fait pas n'importe comment et pas sans compromis technique.
En effet, la mémoire Flash du stockage est également utilisée pour stoquer les instruction du firmware en cours d'exécution. Cette mémoire flash ne peut guerre dépasser 300 Mhz! Au delà la communication devient instable et le Pico plante. Il faut donc exécuter le code/firmware depuis la mémoire RAM du Pico.

Ensuite, l'overclocking va dégager beaucoup de chaleur... il faut donc un refroidissement efficace (-40°C dans le cas présent).

Enfin, il faut exploiter une technique spécifique éliminant l'usage du cristal produisant une fréquence fixe et passer sur une génération de fréquence basée sur la tension appliquée au MCU. Si le coeur du Pico fonctionne en 1.1V, cet exercice poussera cette alimentation au delà de 3V afin d'atteindre 1 Ghz.

Source: RP2040_XOC - Extreme Overclocking the Pico (GitHub)

Si le défi est relevé, inutile de dire que le Pico n'a pas survécu très longtemps à ce traitement extrême... mais assez pour apprendre qu'il est beaucoup plus puissant qu'un Pi 1 (700Mhz) ou un Pi Zero (iere génération) à 1 Ghz.

Github rp2040_xoc

Le développement de cette expérience et les codes utilisés sont repris sur le dépôt GitHub:

https://github.com/davidb990/rp2040_xoc/tree/main

J'ai trouvé la lecture du code de XOC et clock_stat très intéressant.

Question perso

Ce qui serait intéressant de savoir, c'est quelle fréquence il est possible de maintenir de sorte à avoir un comportement stable pour obtenir une puissance de calcul intéressante.

Bonne découverte,
Dominique