树莓派“吉尼斯世界记录”：将树莓派的性能发挥到极致的项目！

摘要：树莓派是一款功能强大、体积小巧且高度可定制的设备，多年来，我们见证了它被应用于众多领域。无论是将其装入 3D 打印的经典游戏机外壳，还是简单地将它隐藏起来作为家庭文件服务器，我们都报道过在社区里用树莓派完成的许多酷炫项目。

树莓派是一款功能强大、体积小巧且高度可定制的设备，多年来，我们见证了它被应用于众多领域。无论是将其装入 3D 打印的经典游戏机外壳，还是简单地将它隐藏起来作为家庭文件服务器，我们都报道过在社区里用树莓派完成的许多酷炫项目。

这就引出了一个问题——你该如何将树莓派的性能推向极限呢？历经 13 年的项目实践和树莓派各型号的发展，你会惊讶地发现，树莓派在速度、高度、深度等方面已取得了惊人的突破。现在，我们要把树莓派的性能发挥到极致。

运行时间最长的树莓派

Model B 可以正常运行 2331 天

“这台树莓派已经运行了十年，”Reddit 用户 KerazyPete 说道，不过期间也进行过几次重启。截至 2023 年底发帖时，他的树莓派 1 Model B（0002 版本，配备 256MB 内存，这可是首批量产版本之一）已连续“开机”2331 天——自 2017 年 7 月起就未曾间断。

这是我们见的树莓派运行时间最长的一次——事实上，考虑到偶尔出现的断电、电压骤增或意外拔掉电源的情况，这一成绩相当惊人。我们的文件服务器和媒体中心也进行过硬件升级。

你可以通过打开终端并输入 uprecords 命令，轻松查看自己的树莓派已经运行了多久——也许你会大吃一惊。不过，我们建议你每当有新操作系统发布时，就对树莓派上的操作系统进行升级；安全更新可能至关重要。

运行高度最高的树莓派

GASPACS：在距离地球 428 公里的高空运行

将树莓派送入太空以创造计算机的海拔纪录，这算不算作弊呢？当太空中有好几台树莓派时，这就不算作弊了！目前，在太空中运行高度最高的树莓派是国际空间站上的 Astro Pi 盒子。然而，在 2022 年为期 117 天的任务中，GASPACS 因为仅仅高出了 6 公里，就打破了它们的纪录。

GASPACS（特殊搭载被动姿态控制卫星）是由犹他州立大学的学生建造的一颗 1U 立方体卫星，用于测试使用可充气“AeroBoom”装置进行空气动力制动的技术。由于地球并非完美的球体，该立方体卫星在近地点的轨道高度为 416 公里（258 英里），在远地点的轨道高度为 428 公里（267 英里）。

在树莓派诞生之初以及随后的许多年里，高空气球爱好者戴夫·阿克曼（Dave Akerman）经常将装有树莓派的气球发送到平流层上方约 40 公里的中层大气（这可是高于平流层的高度），以拍摄照片并进行其他遥测工作。2016 年，他打破了由业余气球发送的最高实时图像的世界纪录（见下图），拍摄高度达到了 41,837 米。这大概算是树莓派在不使用火箭的情况下达到的最高高度了。

运行速度最快的树莓派

AstroPi--在无摩擦环境下达到 17,100 英里/小时的速度

虽然国际空间站上的 Astro Pi 单元并未创造树莓派的海拔纪录，但由于轨道物理学的特殊性，它们却是速度最快的。简单来说，轨道越低，就需要越快的速度才能避免坠入地球。

国际空间站的速度达到了 17,100 英里/小时（27,520 公里/小时），即每秒 4.77 英里（7.67 公里），是地面声速的 22.5 倍。这些数字很难想象，但它绕地球一周只需不到 93 分钟，这意味着它每天绕地球飞行 15.5 圈。速度相当快！

轨道上的 Astro Pi 单元配备了各种传感器，这得益于 Sense HAT 扩展板，包括运动传感器，学生们可以通过代码利用这些传感器进行实验。与 GASPACS 不同，这些树莓派经过特殊加固，能够在太空中长时间运行。

运行深度最深的树莓派

Maka Niu 在水下 1500 米处运行—甚至可能达到 6000 米—这绝非易事

深入水下绝非易事。你潜得越深，上方水体的重量带来的压力就越大，人造设备必须能够承受深海的巨大压力。这就是为什么你的手表可能只标注了 100 米的水下防水深度——再深一些，东西就会开始损坏。

下潜 1500 米——将近一英里的水下深度——已经非常非常深了。在咸水中，这个深度的压力是 148 个大气压，即海平面正常气压的 148 倍。

Maka Niu 是一个非常特殊的系统，它能够在一个低成本设备中安全地容纳树莓派 Zero 和树莓派摄像头模块 2，让更多人能够参与公民科学项目，并帮助探索这片鲜为人知的深海。

最高主频

达到 3.6GHz 的极限

“最快的树莓派”实际上可能有两层含义，这就是为什么我们尴尬地将这一部分标题定为“最高主频”。每一款新型号的树莓派都比上一款稍快一些，但对于一些人来说，问题在于：到底能有多快？

对计算机硬件进行超频—即让它以高于设计速度的速度运行，也就是提高其主频—是科技极客们由来已久的传统。但需要注意的是，这通常会使硬件发热，长期来看可能会造成损坏。在正常的超频场景中，可以通过液冷或其他散热解决方案来解决这个问题，但如果你想将芯片的性能发挥到极致，就需要一些真正寒冷的东西：液氮。

Pieter-Jan Plaisier 在树莓派 5 上安装了一个特制的散热管，当芯片以 3.6GHz 的速度运行时，他直接将液氮倒在芯片上。它能达到更高的频率吗？据说不能——在 3.7GHz 时，系统崩溃了，而且并非因为过热。

最热环境下运行的树莓派？

树莓派在何种最热的环境下运行过？不幸的是，我们没有找到确切的答案，但有些树莓派曾在经常达到 40°C（104°F）的沙漠中运行过。真正的诀窍在于，只要散热足够好，树莓派就能在温度很高的环境中运行；运行树莓派的 BCM2712 芯片在启用节流功能之前，可以在高达 80–85°C（176–185°F）的温度下运行。

最冷环境下运行的树莓派

Arribada 企鹅监测项目——在南极冬季达到 -60°C 的低温

将任何设备运送到南极洲都是一项艰巨的任务：那里非常非常冷。如果你的设备不小心在那里待了三年，却依然能正常运行，那可真是了不起的成就。Arribada 企鹅监测项目就（意外地）做到了这一点；团队原本计划在 2019 年底取回摄像头，但随后 2020 年初新冠疫情爆发，世界陷入了停滞。

虽然那里的温度经常低于 -30°C（-22°F），但在冬季，温度可能会降至 -60°C（-76°F）。不过，南极洲面积很大，根据摄像头的放置位置不同，温度也会有所不同。话虽如此，在寒冷的荒原中度过了三年之后，Arribada 摄像头带着 32,764 张照片安全返回，供研究人员分析。

树莓派的工作温度范围

计算机模块 4 最近推出了扩展温度版本，其最低工作温度甚至可以低至 -40°C（-40°F）。世界上许多地方（不仅仅是南极洲）的温度都会降至 -20°C（-4°F）以下，而这是其他树莓派产品的标准最低工作温度范围。85°C/185°F 是树莓派的最高工作温度。

体积最大的树莓派

有几台巨大的、能正常工作的树莓派。2016 年，在Maker Faire Bay Area上展示了一台由 10 块树莓派 3 组成的设备，而树莓派自己的Toby Roberts则为官方树莓派商店所在的购物中心的一个小型展览搭建了一台由 6 块树莓派 4 组成的设备。不过，这台由扎克·希普斯（Zach Hipps）设计并 3D 打印的 12 块树莓派组成的设备堪称冠军。