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性能最高提升 1400%,樹莓派 32 位/64 位系統對比測試

2022-02-14

上(shàng)周,樹莓派發布了(le/liǎo)用戶期待已久的(de) 64 位 Raspberry Pi OS,從理論上(shàng)來(lái)說(shuō) 64 位的(de)操作系統能夠更好地(dì / de)利用 64 位處理器所帶來(lái)的(de)優勢(較新版本的(de)樹莓派已采用 64 位處理器)、可以(yǐ)支持 4GB 以(yǐ)上(shàng)的(de)内存(樹莓派 4B 最高配備 8GB 内存),以(yǐ)及在(zài)處理多媒體内容時(shí)能夠有更佳的(de)表現。

雖然理論上(shàng)是(shì)這(zhè)麽說(shuō),那麽 32 位和(hé / huò) 64 位在(zài)實際測試中表現如何呢?近日外媒 Phoronix 對兩者進行了(le/liǎo)詳細測試,讓我們一(yī / yì /yí)起看看從 Raspberry Pi OS 32 位轉換到(dào) 64 位後的(de)測試數據和(hé / huò)性能表現。

爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)測試公平起見,消除因處理器或内存不(bù)同引起的(de)結果差異,本次測試使用的(de)是(shì) Raspberry Pi 400,該設備的(de)硬件配置如下:

  • CPU:博通 BCM2711 四核 Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.8GHz

  • 内存:4GB LPDDR4-3200

  • 存儲:SanDisk 16GB

  • 解碼:H.265 (4K@60)、H.264 (1080P@60, 1080P@30)、OpenGL ES 3.0

本次測試使用的(de) Linux 内核版本爲(wéi / wèi) 5.10,測試中使用的(de)軟件包版本均相同,測試唯一(yī / yì /yí)的(de)區别隻是(shì)從最新的(de) Raspberry Pi OS 32 位切換到(dào) 64 位。

在(zài)首先進行的(de) WebP 圖像編碼測試中(分數越低越好,這(zhè)是(shì)對 Google 的(de) libwebp 的(de)測試,使用 cwebp 圖像編碼實用程序),無論是(shì)在(zài)默認編碼設置下,還是(shì)在(zài)質量爲(wéi / wèi) 100 的(de)編碼設置下,64 位系統的(de)編碼速度比 32 位快 4.5% — 7% 左右,兩者僅有較小的(de)差距。

在(zài)接下來(lái)的(de) GraphicsMagick 測試中(分數越高越高,對 GraphicsMagick 及其 OpenMP 實現的(de)測試),32 位和(hé / huò) 64 位的(de)測試成績就(jiù)有了(le/liǎo)比較明顯的(de)差别,其中在(zài)進行 HWB 色彩空間測試時(shí)兩者差距最大(dà),64 位相比 32 位快了(le/liǎo)約 47%,而(ér)在(zài)進行 Swirl 操作時(shí)也(yě)有約 32% 的(de)性能差距。除此之(zhī)外,在(zài)進行旋轉、銳化和(hé / huò)高斯噪聲處理時(shí),也(yě)有 17% — 28% 左右的(de)性能差距。

在(zài) FLAC 音頻編碼測試中(分數越低越好,計算示例 WAV 文件編碼爲(wéi / wèi) FLAC 格式所需的(de)時(shí)間64 位比 32 位也(yě)提升了(le/liǎo)約 17%LAME MP3 編碼測試中(分數越低越好,計算将 WAV 文件編碼爲(wéi / wèi) MP3 格式所需的(de)時(shí)間),64 位提升了(le/liǎo)約 43%。

在(zài)前面的(de)測試中也(yě)能看出(chū),64 位相比 32 位在(zài)某些測試場景下有了(le/liǎo) 40% 以(yǐ)上(shàng)的(de)性能提升,而(ér)在(zài) Stress-NG 測試中(分數越高越好,Stress-NG 是(shì) Linux 壓力測試工具,可以(yǐ)對 CPU、Memory、IO、磁盤進行測試),兩者的(de)性能差距更是(shì)進一(yī / yì /yí)步被放大(dà),其中在(zài) Vector Math 中 64 位的(de)性能提升幅度達到(dào)了(le/liǎo)約 232%;在(zài) Glibc C String Functions 測試中,也(yě)提升了(le/liǎo)約 196%。

除了(le/liǎo)多媒體編碼和(hé / huò)系統的(de)壓力測試以(yǐ)外,也(yě)專門對 Python 和(hé / huò) PHP 的(de)性能進行了(le/liǎo)測試。其中在(zài) PyBench 測試中(分數越低越好,PyBench 報告了(le/liǎo)不(bù)同函數的(de)平均測試時(shí)間,提供了(le/liǎo)對 Python 在(zài)系統上(shàng)的(de)平均性能的(de)估計64 位相比 32 位提升了(le/liǎo)約 13%;而(ér)在(zài) PHPBench 測試中(分數越高越好,PHPBench 執行大(dà)量測試,以(yǐ)便對 PHP 解釋器的(de)各個(gè)方面進行評估),64 位性能則是(shì)提升了(le/liǎo)約 54%。

雖然上(shàng)述的(de)測試結果已經表明在(zài)同等測試環境下,64 位操作系統的(de)性能相比 32 位有了(le/liǎo)大(dà)幅提升,但這(zhè)還不(bù)是(shì)所有測試環節中性能差距的(de)最大(dà)體現。

在(zài) Sysbench 測試中(分數越高越好,Sysbench 是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)基于(yú) LuaJIT 的(de)多線程基準測試工具,專門測試 CPU 和(hé / huò)内存),64 位處理器 + 64 位操作系統的(de)優勢被最大(dà)化,64 位的(de)性能提升幅度達到(dào)了(le/liǎo)驚人(rén)的(de) 1380%

我們在(zài)這(zhè)裏僅僅是(shì)從幾十種不(bù)同的(de)負載測試中挑出(chū)了(le/liǎo)一(yī / yì /yí)些具有代表性的(de)測試,但縱觀全部測試結果,将 Raspberry Pi OS 切換至 64 位版本後,其平均性能提高了(le/liǎo)約 48%。想要(yào / yāo)查看所有測試數據的(de)用戶可以(yǐ)訪問 Phoronix 官網。

相比其他(tā)的(de) Linux 發行版,Raspberry Pi OS 直到(dào)現在(zài)才推出(chū) 64 位系統,确實是(shì)姗姗來(lái)遲。但從測試結果來(lái)看,64 位系統這(zhè)麽大(dà)的(de)提升幅度讓用戶也(yě)沒有白等。看到(dào)這(zhè)裏你應該找不(bù)到(dào)什麽理由拒絕升級到(dào) 64 位系統了(le/liǎo)吧。


來(lái)源:oschina