第五代树莓派(raspberry pi 5, rpi 5)官方预计卖60美元(4gb ram)与80美元(8gb ram),比前一代相同ram容量的55美元、75美元贵个5美元,但贵这5美元是否值得呢?
由于树莓派基本上仍是桌上型,桌上型运算系统多讲究价格效能比(cost-performance ratio, cp ratio,或称性能价格比、性价比),而行动装置比较重视每瓦效能(per watt performance)表现,所以已经有各方单位对rpi 5进行各种效能测试,用各种标竿、基准(benchmark)软件来测,以下就来解析这些数据,从中分析合算性,供各方创客maker参考。
geekbench单核测试
依据树莓派公司官方部落格alasdair allan所揭露,用geekbench 6.2内部版来测试,在单核条件下的测试,rpi 5至少是rpi 4的2.24倍效能,分数为764分比340分。
这里头需要解释,rpi 5可以用新的64位版树莓派操作系统,新版使用16kb的虚拟内存分页,旧版则使用4kb,新版也可以用4kb分页,以达到跟旧版32位间较佳的兼容性,反之16kb理论上会有较差的效能但较佳的效能。
事实上正因为要测试16kb分页模式,所以才需要内部版的geekbench,不然一般公开版即可。不过实际测试的结果,16kb只比4kb快一点点,分数为774分,因此现阶段没必要为那一点点效能增幅而换用16kb分页,除非是毫无包袱全新使用。
另外要说的是,每次测试数据总会有些出入,大概是正负6分,而且需要调整一些设定,例如关闭软件更新查核,或不同的记忆卡,还有rpi 5一定要用风扇散热,不同的风扇也可能是变因。
图1 geekbench测试rpi 5、rpi 4的单线程效能(数据源:树莓派官网)
geekbench多核测试
单核测试是最具普遍参考价值的,毕竟不是所有软件都支持多核,但一定会用到单核。不过支持多核的软件也开始增多,所以多核也几乎成了必测项,官方揭露的数据结果是723分对1604分,rpi 5是rpi 4的2.21倍,增速效果与单核条件近似。
比较有趣的是,rpi 5的测试一样有4kb、16kb两种分页模式的测试,结果16kb的效能还些微倒退,分数为1588分,看来16kb分页版还有待调教精进。此外,多核测试的数据出入也比较大,4kb版为正负22分,16kb版则为正负63分。
图2 geekbench测试rpi 5、rpi 4的多线程效能(数据源:树莓派官网)
超频测试
进一步的,知名创客jeff geerling对rpi 5进行超频,从正常运作的2.4ghz超到3ghz,同样以单核、双核来比较,单核从774分增加到906分,双核则从1604分增加到1634分。
jeff表明超频的幅度愈高愈不稳,2.6ghz稳定,2.8ghz还算稳定,3ghz就开始不稳容易奇怪动作,最高超到3.1ghz。jeff认为若用上液态氮可能可以超到3.3ghz。
图3 rpi 5超频的结果以单核的效能增幅较大(数据源:jeff geerling)
加密测试、机器学习测试
jeff还有测试加密运算效能,使用arm的cryptographic延伸软件来测,主要是测aes-256-cbc解密运算,结果差距巨大,rpi4表现为30206 bytes/s,rpi 5则为1368195 bytes/s,差距45倍,主要是rpi 5的主控芯片bcm2712有aes硬件加速电路,这在无线通信时非常有用,因为无线通信的内容是用aes-256加解密的。
图4 rpi 5在aes加解密效能上遥遥领先前一代的rpi 4(数据源:jeff geerling)
另外seeed studio也对rpi 5进行机器学习测试,使用ncnn框架来测,这项测试的数据愈小愈好,意即完成推论的时间(毫秒)愈短愈好,总共测试了13种模型,以及测试单个线程与多(四个)线程条件下的表现,结果都有明显的效能差距。
差距最小的是yolov4-tiny多线程推论时,差距仅2.28倍;差距最大的是resnet18单线程推论时,差距达5.97倍,意即rpi 4需要花191毫秒才能完成的推论,在rpi 5上只要32毫秒。其他各方各面也几乎都是呈倍的差距。
另外core electronis也有一系列的两代比较测试,主要是用sysbench软件来测,甚至是逼近应用程序的实际动作来测是,例如使用gimp这套开放源代码的图像处理软件(类同于photoshop)的缩放、旋转动作来测试耗用的时间。
图5 各种ai模型推论运算表现测试,第五代比第四代快2.28~5.97倍(数据源:seeed studio)
小结
多花5美元换得各方面都有呈倍的效能,确实合算,而且长宽尺寸依然维持着名片大小,即8.5 x 5.6公分,不过功耗用电肯定增加(等待更多人揭露tdp的瓦数比较),以及几乎强制要使用电动风扇散热了。
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第五代树莓派效能数据揭露
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