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RPi 2效能究竟比RPi 1高出多少?

作者:陸向陽

Raspberry Pi 2的效能大幅提升

Raspberry Pi 2的效能大幅提升

一般談到Raspberry Pi 2(RPi 2),包含該基金會官方說法,多半直接宣稱為「RPi 2比RPi 1快6倍」,但實際上這是因為某方面快4倍,某方面快18倍,整體而言快6倍。但有的人很偏重某方面的運算需要,這個概稱不是很能接受,如此的話,就有必要細看兩者的細部效能差異。

以SunSpider測試而言,大致有如下的差異(單位:毫秒):

項目 RPi 1 RPi 2 效能差距
3d 1657.4 499.8 3.3
access 482.1 190.6 2.53
bitops 225.2 100.6 2.24
controlflow 74.0 25.6 2.89
crypto 647.4 194.5 3.33
date 1503.9 303.5 4.96
math 431.4 141.5 3.05
regexp 174.8 90.0 1.94
string 4281.2 930.8 4.60

事實上,以上的數據都還只是概要揭露,其實還有細項可以比較,例如同樣是加解密運算,還區分AES運算、MD5運算、SHA1運算等。不過,即便不論細部比較,SunSpider的測試結果,效能差距大體在1.94~4.95倍,例如string(字串)運算就可以到4.59倍的差距,但regexp(正規表示式)就只有1.94倍。

RPi 2很大一個重點是具有四核,而RPi 1僅有單核,多核多半意味著多執行緒的執行較佳,事實是否如此,以下的SysBench測試可供參考(單位:秒):

項目 RPi 1 RPi 2 效能差距
單執行緒 523.7819 298.6816 1.75
四執行緒 523.1061 76.1168 6.87

由上述可看出,即便是單執行緒的執行,RPi 2的效能是RPi 1的1.75倍,單純以時脈頻率來比較,RPi 2的900MHz快過RPi 1的700MHz,理應只提升1.29倍,但實際上到1.75倍,顯示約有46%效能來自從ARM11變成Cortex-A7的核心架構上的提升。

更簡單說,即便軟體沒有針對RPi 2的多核進行編譯,都有可能多出75%效能,若能重新最佳化(優化)編譯,則可以達到過去的6倍以上效能。

另外,因為RPi 1只有單核,無論多少個執行緒來,都只能照順序執行,無法平行作業,使四執行緒的執行速度與單執行緒幾乎沒差異,些微的差異只是重複測試的誤差。相對地,四執行緒最佳狀況剛好發揮RPi 2的四核,因此比RPi 1快6.87倍,看來RPi 2的6倍速率所言不虛,在多執行緒下明顯看出RPi 2與RPi 1的差距。

有了RPi 2,回頭用RPi 1大概只剩一個理由:省電。

有了RPi 2,回頭用RPi 1大概只剩一個理由:省電。

RPi 2太理想了?只是比較耗電

RPi 2看來一切都更理想,且體積99%相容,價格完全相同,如此一來似乎不用再考慮買RPi 1了?答案近乎是肯定的,只有一種情形仍可能退回來使用RPi 1,那就是嫌RPi 2比較耗電。

以RPi 1 B+而言,在閒置時只要耗電200mA,但RPi 2則要230mA,若載入輕量的X11桌面環境(LXDE),即是進入圖形使用者介面,則RPi 1 B+增至230mA,RPi 2更增至310mA,其他如播放Full HD影片、錄製Full HD影片等,都是RPi 2較耗電,概略而言多出6%~35%用電。

權衡一下獲得的更多效能與付出的更多用電,在同樣只用單核且不重新編譯下都可能多出75%效能,但電力卻最高多出35%,確實是合算。

事實上RPi 2的用電已經比RPi 1 B更省,這表示Maker可以直接拿過去用於RPi 1 B的變壓器、電源配接器給RPi 2用,不過仍不適合把RPi 1 A/A+/B+的拿去用,因為用電仍低於RPi 2,恐有供電不足的可能。

陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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