Ускорение Ubuntu на Raspberry Pi 4 (2 ГБ)

Raspberry Pi 4 — компактное устройство с поддержкой двух мониторов и гигабитного Ethernet. Хотя Ubuntu официально поддерживает модели с 4 ГБ и 8 ГБ RAM, реально работающий рабочий стол возможен и на 2 ГБ при правильной настройке. Ниже — практическое руководство по улучшению производительности Ubuntu Desktop на Raspberry Pi 4 с 2 ГБ ОЗУ.

Краткая суть: что делает zswap

zswap — это механизм ядра Linux, который сжимает страницы памяти перед тем, как отправить их в своп. Если сжатая страница помещается в оперативную память, то чтение/запись происходят гораздо быстрее, чем при обращении к файлу/разделу свопа на SD-карте или диске. Проще: zswap снижает задержки при нехватке ОЗУ и улучшает отзывчивость.

Важно: zswap не увеличивает объём доступной памяти — он лишь эффективнее использует существующую ОЗУ.

Как включить zswap (пошагово)

1. Откройте терминал на Raspberry Pi с Ubuntu.
2. Добавьте параметр ядра в cmdline.txt со следующим командой (выполнить от root):

sudo sed -i -e 's/$/ zswap.enabled=1/' /boot/firmware/cmdline.txt

3. Перезагрузите устройство:

sudo reboot

После перезагрузки zswap будет включён для новых страниц памяти.

Как проверить, что zswap работает

• Проверить включение параметра:

cat /sys/module/zswap/parameters/enabled

Ожидаемый вывод: “Y” или “1” (включено). Если файл отсутствует, возможно, модуль недоступен в вашей сборке ядра.

• Дополнительно можно посмотреть сообщения ядра:

dmesg | grep -i zswap

• Для индикации активности (на некоторых системах):

sudo cat /sys/kernel/debug/zswap/* 2>/dev/null || true

Примечание: директория /sys/kernel/debug может требовать подключения debugfs и привилегий.

Что делать, если после включения zswap всё ещё медленно

Если включение zswap дало слабый эффект или не помогло вовсе, используйте комбинированный подход:

• Включите zram — сжатый блок-памяти, используемый как swap в оперативной памяти. Это уменьшает обращения к SD-карте и даёт заметное ускорение при высоком уровне свопинга.
• Перейдите на более лёгкое окружение рабочего стола: LXDE, Xfce, MATE или i3 вместо стандартного GNOME. Это снижает потребление ОЗУ и CPU.
• Снизьте swappiness, чтобы система реже использовала своп:

sudo sysctl vm.swappiness=10
# Для сохранения между перезагрузками добавьте vm.swappiness=10 в /etc/sysctl.conf

• Если возможно, используйте внешний SSD или USB-накопитель для свопа вместо microSD — это ускорит ввод/вывод.
• Отключите ненужные сервисы и расширения GNOME, которые потребляют память.
• Перенесите /home на внешний диск, если в домашней папке много данных, чтобы уменьшить нагрузку на SD.

Быстрая инструкция по созданию swapfile на внешнем диске

1. Подключите быстрый USB-SSD и определите точку монтирования, например /mnt/ssd.
2. Создайте файл свопа и включите его:

sudo fallocate -l 2G /mnt/ssd/swapfile
sudo chmod 600 /mnt/ssd/swapfile
sudo mkswap /mnt/ssd/swapfile
sudo swapon /mnt/ssd/swapfile

3. Добавьте запись в /etc/fstab, чтобы файл монтировался автоматически.

Важно: использовать быстрые носители — SSD лучше SD-карт по скорости и надёжности при интенсивных операциях свопа.

Роль‑ориентированный чеклист

• Для энтузиаста / хоббиста:

  • Включить zswap через cmdline.txt
  • Попробовать zram через пакет zram-tools
  • Установить лёгкое окружение (LXDE/Xfce)

• Для разработчика приложений на Pi:

  • Снизить потребление фоновых служб
  • Тестировать приложение при ограниченной памяти
  • Настроить swappiness в 10–20

• Для системного администратора:

  • Перенести своп на SSD при возможности
  • Мониторить swap usage и OOM events
  • Автоматизировать конфигурацию и откат изменений

Критерии приёмки

• zswap включён (cat /sys/module/zswap/parameters/enabled показывает включение).
• Интерфейс рабочего стола отзывчив — переключение окон и прокрутка страниц стали заметно плавнее.
• Падения приложений из‑за OOM отсутствуют при обычной нагрузке.
• Если добавлен swapfile на SSD — своп-файл автоматически монтируется после перезагрузки.

Краткий словарь терминов

• zswap — сжатый кэш страниц памяти, работающий перед свопом на диск.
• zram — сжатый блок-памяти, используемый как swap в RAM.
• swappiness — параметр ядра, управляющий склонностью к использованию свопа.
• cmdline.txt — файл параметров загрузки ядра на Raspberry Pi (путь /boot/firmware/cmdline.txt для Ubuntu на Pi).

Когда этот подход не работает (ограничения)

• Если у вас очень тяжёлые рабочие нагрузки (многопоточные компиляции, базы данных), 2 ГБ всё равно будут узким горлышком.
• Если ядро вашей сборки не поддерживает zswap или zram — включить их не получится без пересборки/обновления ядра.

Итог

Включение zswap — простой и безопасный способ повысить отзывчивость Ubuntu Desktop на Raspberry Pi 4 с 2 ГБ ОЗУ. Для максимального эффекта комбинируйте zswap с zram, лёгким окружением рабочего стола, снижением swappiness и, при возможности, использованием внешнего SSD для свопа.

Важно: прежде чем вносить изменения в загрузочную конфигурацию, сохраните резервную копию /boot/firmware/cmdline.txt и подготовьте способ восстановления (другая SD-карта или доступ по SSH).