Folding@Home auf dem Raspberry Pi 4B: Helfen Sie der Wissenschaft von zu Hause aus!
Sie haben einen Raspberry Pi 4B herumliegen und fragen sich, ob Sie damit mehr anfangen können, als nur Retro-Spiele zu spielen oder einen Medienserver zu betreiben? Dann ist Folding@Home die perfekte Lösung! Mit diesem Projekt können Sie die Rechenleistung Ihres kleinen Computers nutzen, um wissenschaftliche Forschung in den Bereichen Krankheitsbekämpfung und Proteinfaltung zu unterstützen. Und das Beste daran: Es ist völlig kostenlos und Open Source!
Dieser Artikel zeigt Ihnen, wie Sie Folding@Home optimal auf Ihrem Raspberry Pi 4B einrichten, um maximale Leistung bei minimalem Stromverbrauch zu erzielen. Wir gehen auf die Installation, Konfiguration, Optimierung und Überwachung ein, damit Sie das Beste aus Ihrem Pi herausholen können.
Warum Folding@Home?
Bevor wir ins Detail gehen, werfen wir einen kurzen Blick darauf, warum Folding@Home so wichtig ist. Proteinfaltung ist ein komplexer Prozess, bei dem Proteine ihre dreidimensionale Struktur annehmen, die für ihre Funktion entscheidend ist. Fehler in diesem Prozess können zu schweren Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, Krebs und COVID-19 führen. Durch die Simulation der Proteinfaltung können Forscher besser verstehen, wie diese Krankheiten entstehen und wie man sie bekämpfen kann.
Da die Simulationen sehr rechenintensiv sind, werden sie auf einem Netzwerk von Computern weltweit verteilt. Genau hier kommen Sie mit Ihrem Raspberry Pi ins Spiel! Indem Sie Folding@Home ausführen, stellen Sie Ihre Rechenleistung zur Verfügung, um diese komplexen Simulationen durchzuführen und so zur medizinischen Forschung beizutragen.
Voraussetzungen
Bevor Sie mit der Installation beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie folgende Voraussetzungen erfüllen:
- Einen Raspberry Pi 4B (Modelle mit 2GB, 4GB oder 8GB RAM sind geeignet)
- Eine microSD-Karte mit mindestens 16GB (32GB oder mehr werden empfohlen)
- Ein stabiles Netzteil (mindestens 3A, idealerweise 5A)
- Eine aktive Internetverbindung
- Ein HDMI-Kabel und Monitor (optional, für die Erstinstallation)
- Eine Tastatur und Maus (optional, für die Erstinstallation)
- Ein aktuelles Betriebssystem (Raspberry Pi OS (ehemals Raspbian) wird empfohlen)
Installation von Raspberry Pi OS
Wenn Sie noch kein Betriebssystem auf Ihrem Raspberry Pi installiert haben, müssen Sie dies zuerst tun. Wir empfehlen Raspberry Pi OS, da es gut unterstützt wird und speziell für den Raspberry Pi optimiert ist.
- Laden Sie den Raspberry Pi Imager von der offiziellen Raspberry Pi-Website herunter: raspberrypi.com/software/
- Installieren Sie den Imager auf Ihrem Computer.
- Stecken Sie Ihre microSD-Karte in Ihren Computer.
- Starten Sie den Raspberry Pi Imager.
- Wählen Sie „Raspberry Pi OS (32-bit)” als Betriebssystem.
- Wählen Sie Ihre microSD-Karte als Speicherziel.
- Klicken Sie auf „Schreiben” und warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist.
Sobald der Imager fertig ist, stecken Sie die microSD-Karte in Ihren Raspberry Pi und starten Sie ihn. Folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm, um das Betriebssystem zu konfigurieren (Sprache, Tastaturlayout, WLAN-Verbindung usw.).
Installation von Folding@Home
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Folding@Home auf Ihrem Raspberry Pi zu installieren. Wir empfehlen die Verwendung des offiziellen Debian-Pakets, da es am einfachsten zu installieren und zu konfigurieren ist.
- Öffnen Sie ein Terminal auf Ihrem Raspberry Pi.
- Aktualisieren Sie die Paketlisten mit folgendem Befehl:
sudo apt update - Installieren Sie Folding@Home mit folgendem Befehl:
sudo apt install fahclient
Während der Installation werden Sie nach einigen Konfigurationsdetails gefragt. Sie können diese zunächst überspringen und später konfigurieren. Drücken Sie einfach „Enter”, um die Standardwerte zu akzeptieren.
Konfiguration von Folding@Home
Nach der Installation müssen Sie Folding@Home konfigurieren, um Ihre Einstellungen festzulegen. Sie können die Konfiguration entweder über die Kommandozeile oder über eine Web-Oberfläche vornehmen. Wir empfehlen die Web-Oberfläche, da sie benutzerfreundlicher ist.
- Öffnen Sie einen Webbrowser auf Ihrem Raspberry Pi oder einem anderen Computer im selben Netzwerk.
- Geben Sie die IP-Adresse Ihres Raspberry Pi gefolgt von Port 7396 ein:
http://<Ihre-Pi-IP-Adresse>:7396
(z.B.http://192.168.1.100:7396) - Sie sollten nun die Web-Oberfläche von Folding@Home sehen.
In der Web-Oberfläche können Sie folgende Einstellungen konfigurieren:
- Benutzername: Geben Sie Ihren Benutzernamen ein (optional). Wenn Sie kein Konto haben, können Sie einen beliebigen Namen verwenden.
- Teamnummer: Geben Sie die Teamnummer ein, wenn Sie einem Team beitreten möchten (optional).
- Passkey: Geben Sie Ihren Passkey ein, um Bonuspunkte zu erhalten (empfohlen). Sie erhalten einen Passkey, indem Sie sich auf der Folding@Home-Website registrieren: foldingathome.org
- Leistung: Wählen Sie die gewünschte Leistungseinstellung. „Leicht” ist am besten für den Raspberry Pi, da es die CPU nicht überlastet.
- CPU-Nutzung: Stellen Sie die CPU-Nutzung ein. 100% ist die höchste Leistung, aber es kann zu Überhitzung führen. Experimentieren Sie mit verschiedenen Werten, um die beste Balance zwischen Leistung und Temperatur zu finden.
Klicken Sie auf „Speichern”, um Ihre Einstellungen zu übernehmen.
Optimierung für den Raspberry Pi 4B
Der Raspberry Pi 4B ist zwar ein leistungsfähiger kleiner Computer, aber er ist nicht für rechenintensive Aufgaben wie Folding@Home konzipiert. Daher ist es wichtig, die Konfiguration zu optimieren, um die bestmögliche Leistung zu erzielen, ohne den Pi zu überlasten.
- Kühlung: Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi ausreichend gekühlt ist. Ein Kühlkörper ist Pflicht, ein Lüfter ist empfehlenswert. Sie können auch ein Gehäuse mit guter Belüftung verwenden.
- Leistungseinstellung: Wählen Sie die Leistungseinstellung „Leicht” oder „Mittel”. „Voll” ist für den Raspberry Pi nicht empfehlenswert.
- CPU-Nutzung: Experimentieren Sie mit verschiedenen CPU-Nutzungswerten, um die beste Balance zwischen Leistung und Temperatur zu finden. Beginnen Sie mit 75% und erhöhen Sie den Wert, bis die Temperatur zu hoch wird.
- RAM: Folding@Home benötigt ausreichend RAM. Wenn Ihr Raspberry Pi nur 2GB RAM hat, kann es zu Problemen kommen. Verwenden Sie in diesem Fall eine Swap-Datei, um den RAM zu erweitern.
- Übertaktung: Übertakten Sie Ihren Raspberry Pi nicht, da dies zu Instabilität und Überhitzung führen kann.
Überwachung von Folding@Home
Es ist wichtig, Folding@Home zu überwachen, um sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert und keine Probleme auftreten. Sie können die Leistung und Temperatur Ihres Raspberry Pi über die Web-Oberfläche oder über die Kommandozeile überwachen.
In der Web-Oberfläche können Sie den Fortschritt der aktuellen Work Unit, die CPU-Nutzung und die Temperatur sehen. Verwenden Sie den Befehl vcgencmd measure_temp im Terminal, um die Temperatur der CPU zu überprüfen.
Achten Sie auf folgende Probleme:
- Überhitzung: Die CPU-Temperatur sollte nicht über 80°C steigen. Wenn die Temperatur zu hoch wird, reduzieren Sie die CPU-Nutzung oder verbessern Sie die Kühlung.
- Abstürze: Wenn Folding@Home abstürzt, überprüfen Sie die Protokolldateien auf Fehler.
- Geringe Leistung: Wenn die Leistung zu gering ist, überprüfen Sie die Konfiguration und stellen Sie sicher, dass alle Einstellungen korrekt sind.
Fazit
Die Einrichtung von Folding@Home auf Ihrem Raspberry Pi 4B ist eine einfache Möglichkeit, die medizinische Forschung zu unterstützen und gleichzeitig die Rechenleistung Ihres kleinen Computers zu nutzen. Mit den richtigen Einstellungen und Optimierungen können Sie eine gute Leistung erzielen, ohne den Pi zu überlasten. Also, worauf warten Sie noch? Installieren Sie Folding@Home und helfen Sie mit, Krankheiten zu bekämpfen!
Viel Erfolg beim Folden!