如何大幅降低第五代树莓派的待机电力

图1 第五代树莓派的电路布局图

许多Maker都知道树莓派单板计算机一代比一代强，所谓的强即是运算效能愈来愈快、运算资源愈来愈多。虽然一代比一代强，但价格、尺寸、用电等方面仍尽可能兼容或节制。

在价格方面，Model B很长一段时间官宣价格都维持在35美元以下，一直到第四代才因RAM内存容量增加才提升；尺寸方面Model B也一直都维持在85 x 56mm的长宽（以Model B为准），但开始增加高度需求；用电也尽可能节制，不过随着效能提升还是增加了，第四代的官方变压器（变压器比较是生活俗称，比较正式点的称法是电源配接器Power Adapter）约15W，第五代则是来到27W了！

附注：要提醒的是，不是说变压器到15W、27W就表示树莓派会把瓦数耗尽，而是最尖峰可以提供如此高瓦数的用电，如果树莓派本身有接键盘，则会透过变压器额外抽取电能给予键盘，其他如加装扩充卡、USB随身碟、耳机等也是如此。

如何让待机用电精省达96%？

第五代即便处于待机（standby）状态也会耗挺多的电力，约1.29W（或有文章表示在1.2W～1.6W间），这1.29W有一些是用在LED灯号的持续闪烁上，还有保留一些电力以便能唤醒（从待机重回正常运作）主控芯片，如果又有连接扩充板卡（称为HAT），即便全机进入待机状态，对板卡的3.3V供电已经停止，但透过USB接口的5V供电还是会持续，也就会持续耗电。

因此，如何能大幅降低RPi 5的待机电力呢？有人想到修改RPi 5的配置档案（configuration file）来实现，首先是打开并编辑组态档，命令行为：

sudo rpi-eeprom-config --edit

（或是只下-e也是可以）

此命令可以开启并编辑RPi 5主板上的EEPROM内存组态数据，然后从档案内容中找到一行：

POWER_OFF_ON_HALT=0

将这行最后的0改成1，然后存盘，然后重新启动，重新启动就会重新读取EEPROM内存内的组态数据，这时待机用电就可以大幅降低，网络上的测试结果分享，可以从1.2948W降低到0.0498W（另有文章测试可低至0.01W），大省96%以上。

图2 Maker圈的大人物Jeff Geerling测试的结果可以低到0.01W

第四代树莓派的设定法

不仅RPi 5可以如此，已经挺耗电（与前三代相比）的RPi 4也可以，一样是透过修改EEPROM的组态档来实现，但手法再繁复一点，还要关闭GPIO接脚的唤醒功能才行，一样是先开启与编辑档案，一样是把POWER_OFF_ON_HALT=0改成1，然后再修改一行：

WAKE_ON_GPIO=0（这一行在RPi 5里头还是可见，但已经无作用）

修改后一样存盘、重新启动，就可以得到显著的待机省电效果，约可以省10mA。省电的好处是，若有一些Maker项目是携带型的、是用电池运作的，可以有较长的待机时间、使用时间。

除上述外也还有其他的省电方法，持续以RPi 4为例的话，也可以编修操作系统（SD记忆卡）内的组态文件（路径与文件名为/boot/config.txt），把RPi 4上的4组LED灯号都给关闭，在组态档内加入以下内容：

# 关闭电源LED灯号

dtparam=pwr_led_trigger=none

dtparam=pwr_led_activelow=off

# 关闭运作LED灯号

dtparam=act_led_trigger=none

dtparam=act_led_activelow=off

# 关闭以太网络运作LED灯号

dtparam=eth_led0=4

# 关闭以太网络联机LED灯号

dtparam=eth_led1=4

关闭4组灯号又可以再省下2mA～10mA左右的电力，相同招式也可以用于RPi 3B+上，但以太网路灯号的数字略有不同，要把4改成14才行。

或者同样在/boot/config.txt内也可以限定主控芯片的运作频率藉此限制功耗，例如最高不让其超过900MHz：

[all]

arm_freq=900

arm_freq_max=900

其他招式例如使用headless setup无头设定，但这是在树莓派没有使用键盘、鼠标、屏幕下才可以，例如把树莓派纯当网络服务器用，只要能网络收发即可，这样也可以更省电。类似的想法也可以透过指令或组态文件编修而单独关闭无线收发芯片（Wi-Fi、蓝牙），约可以再节省40mA电流消耗。

结尾

最后回到第五代树莓派，即便使用了上述的省电技巧，也不会影响到第五代树莓派首次引进的即时钟（Real-Time Clock, RTC）系统，而看门狗定时器（Watch Dog Timer, WDT）等也一样不受影响，都能正常运作。

或许往后会有个竞赛，看谁能让树莓派待机最久、运作最久的竞赛，笔者当兵时有个学长非常瘦，学长说他在大学时是太阳能车竞赛的驾驶员，竞赛方式是车子在载人情况下如何尽可能拉远航程。

为了能胜出，必须考虑太阳能板发电效率、蓄电池重量与电容量、马达效能、车身强度与重量等各方面的实现设计，人当然也要尽可能轻瘦以利于拉远航程，这类型的挑战通常可以刺激发展各种子系统技术的精进，并非纯然无意义，而软件参数的优化也是手段之一。

审核编辑：汤梓红