樹莓派是一款功能強大、體積小巧且高度可定制的設備，多年來，我們見證了它被應用于眾多領域。無論是將其裝入 3D 打印的經典游戲機外殼，還是簡單地將它隱藏起來作為家庭文件服務器，我們都報道過在社區里用樹莓派完成的許多酷炫項目。

這就引出了一個問題——你該如何將樹莓派的性能推向極限呢？歷經 13 年的項目實踐和樹莓派各型號的發展，你會驚訝地發現，樹莓派在速度、高度、深度等方面已取得了驚人的突破。現在，我們要把樹莓派的性能發揮到極致。

運行時間最長的樹莓派

Model B 可以正常運行 2331 天

“這臺樹莓派已經運行了十年，”Reddit 用戶 KerazyPete 說道，不過期間也進行過幾次重啟。截至 2023 年底發帖時，他的樹莓派 1 Model B（0002 版本，配備 256MB 內存，這可是首批量產版本之一）已連續“開機”2331 天——自 2017 年 7 月起就未曾間斷。

最初的樹莓派 1設計相當懷舊

這是我們見過的樹莓派運行時間最長的一次——事實上，考慮到偶爾出現的斷電、電壓驟增或意外拔掉電源的情況，這一成績相當驚人。我們的文件服務器和媒體中心也進行過硬件升級。

你可以通過打開終端并輸入 uprecords 命令，輕松查看自己的樹莓派已經運行了多久——也許你會大吃一驚。不過，我們建議你每當有新操作系統發布時，就對樹莓派上的操作系統進行升級；安全更新可能至關重要。

運行高度最高的樹莓派

GASPACS：在距離地球 428 公里的高空運行

將樹莓派送入太空以創造計算機的海拔紀錄，這算不算作弊呢？當太空中有好幾臺樹莓派時，這就不算作弊了！目前，在太空中運行高度最高的樹莓派是國際空間站上的 Astro Pi 盒子。然而，在 2022 年為期 117 天的任務中，GASPACS 因為僅僅高出了 6 公里，就打破了它們的紀錄。

任務成功照片

GASPACS（特殊搭載被動姿態控制衛星）是由猶他州立大學的學生建造的一顆 1U 立方體衛星，用于測試使用可充氣“AeroBoom”裝置進行空氣動力制動的技術。由于地球并非完美的球體，該立方體衛星在近地點的軌道高度為 416 公里（258 英里），在遠地點的軌道高度為 428 公里（267 英里）。

在樹莓派誕生之初以及隨后的許多年里，高空氣球愛好者戴夫·阿克曼（Dave Akerman）經常將裝有樹莓派的氣球發送到平流層上方約 40 公里的中層大氣（這可是高于平流層的高度），以拍攝照片并進行其他遙測工作。2016 年，他打破了由業余氣球發送的最高實時圖像的世界紀錄（見下圖），拍攝高度達到了 41,837 米。這大概算是樹莓派在不使用火箭的情況下達到的最高高度了。

運行速度最快的樹莓派

AstroPi--在無摩擦環境下達到 17,100 英里/小時的速度

https://astro-pi.org/

雖然國際空間站上的 Astro Pi 單元并未創造樹莓派的海拔紀錄，但由于軌道物理學的特殊性，它們卻是速度最快的。簡單來說，軌道越低，就需要越快的速度才能避免墜入地球。

國際空間站的速度達到了 17,100 英里/小時（27,520 公里/小時），即每秒 4.77 英里（7.67 公里），是地面聲速的 22.5 倍。這些數字很難想象，但它繞地球一周只需不到 93 分鐘，這意味著它每天繞地球飛行 15.5 圈。速度相當快！

首批 Astro Pi 隨Tim Peake的任務升空

軌道上的 Astro Pi 單元配備了各種傳感器，這得益于 Sense HAT 擴展板，包括運動傳感器，學生們可以通過代碼利用這些傳感器進行實驗。與 GASPACS 不同，這些樹莓派經過特殊加固，能夠在太空中長時間運行。

運行深度最深的樹莓派

Maka Niu 在水下 1500 米處運行—甚至可能達到 6000 米—這絕非易事

深入水下絕非易事。你潛得越深，上方水體的重量帶來的壓力就越大，人造設備必須能夠承受深海的巨大壓力。這就是為什么你的手表可能只標注了 100 米的水下防水深度——再深一些，東西就會開始損壞。

下潛 1500 米——將近一英里的水下深度——已經非常非常深了。在咸水中，這個深度的壓力是 148 個大氣壓，即海平面正常氣壓的 148 倍。

Maka Niu 是一個非常特殊的系統，它能夠在一個低成本設備中安全地容納樹莓派 Zero 和樹莓派攝像頭模塊 2，讓更多人能夠參與公民科學項目，并幫助探索這片鮮為人知的深海。

最高主頻

達到 3.6GHz 的極限

“最快的樹莓派”實際上可能有兩層含義，這就是為什么我們尷尬地將這一部分標題定為“最高主頻”。每一款新型號的樹莓派都比上一款稍快一些，但對于一些人來說，問題在于：到底能有多快？

雖然能實現，但并不實用—畢竟這只是一個測試

對計算機硬件進行超頻—即讓它以高于設計速度的速度運行，也就是提高其主頻—是科技極客們由來已久的傳統。但需要注意的是，這通常會使硬件發熱，長期來看可能會造成損壞。在正常的超頻場景中，可以通過液冷或其他散熱解決方案來解決這個問題，但如果你想將芯片的性能發揮到極致，就需要一些真正寒冷的東西：液氮。

Pieter-Jan Plaisier 在樹莓派 5 上安裝了一個特制的散熱管，當芯片以 3.6GHz 的速度運行時，他直接將液氮倒在芯片上。它能達到更高的頻率嗎？據說不能——在 3.7GHz 時，系統崩潰了，而且并非因為過熱。

最熱環境下運行的樹莓派？

樹莓派在何種最熱的環境下運行過？不幸的是，我們沒有找到確切的答案，但有些樹莓派曾在經常達到 40°C（104°F）的沙漠中運行過。真正的訣竅在于，只要散熱足夠好，樹莓派就能在溫度很高的環境中運行；運行樹莓派的 BCM2712 芯片在啟用節流功能之前，可以在高達 80–85°C（176–185°F）的溫度下運行。

最冷環境下運行的樹莓派

Arribada 企鵝監測項目——在南極冬季達到 -60°C 的低溫

將任何設備運送到南極洲都是一項艱巨的任務：那里非常非常冷。如果你的設備不小心在那里待了三年，卻依然能正常運行，那可真是了不起的成就。Arribada 企鵝監測項目就（意外地）做到了這一點；團隊原本計劃在 2019 年底取回攝像頭，但隨后 2020 年初新冠疫情爆發，世界陷入了停滯。

雖然那里的溫度經常低于 -30°C（-22°F），但在冬季，溫度可能會降至 -60°C（-76°F）。不過，南極洲面積很大，根據攝像頭的放置位置不同，溫度也會有所不同。話雖如此，在寒冷的荒原中度過了三年之后，Arribada 攝像頭帶著 32,764 張照片安全返回，供研究人員分析。

樹莓派的工作溫度范圍

計算機模塊 4 最近推出了擴展溫度版本，其最低工作溫度甚至可以低至 -40°C（-40°F）。世界上許多地方（不僅僅是南極洲）的溫度都會降至 -20°C（-4°F）以下，而這是其他樹莓派產品的標準最低工作溫度范圍。85°C/185°F 是樹莓派的最高工作溫度。

體積最大的樹莓派

有幾臺巨大的、能正常工作的樹莓派。2016 年，在Maker Faire Bay Area上展示了一臺由 10 塊樹莓派 3 組成的設備，而樹莓派自己的Toby Roberts則為官方樹莓派商店所在的購物中心的一個小型展覽搭建了一臺由 6 塊樹莓派 4 組成的設備。不過，這臺由扎克·希普斯（Zach Hipps）設計并 3D 打印的 12 塊樹莓派組成的設備堪稱冠軍。

樹莓派 3；以人類作為參照物

其印刷電路板由膠合板制成，通用輸入輸出（GPIO）引腳由鋁管制成，其他大型組件則使用了超過 5 公斤的聚乳酸（PLA）線材。“我用延長線將我的樹莓派連接到了所有大型連接器上，”幾年前我們與扎克交談時，他告訴我們，“我插上了顯示器和鍵盤，一切就都正常啟動了！”

體積最小的樹莓派

雖然一些微型的 RP2040/RP2350 開發板在技術上算是體積最小的樹莓派產品，但最小的標準樹莓派計算機是樹莓派 Zero。不過，你還可以讓它變得更小——能再縮小 5 毫米。樹莓派 Zero v1.3 有一個攝像頭連接器，可以將其拆除，而且由于電路板上該部分沒有電路，你可以對其進行修剪。可以查看這個論壇帖子了解詳情。