Пятнадцать байтов на стек от конца

Получил сегодня на работе в своё распоряжение компьютер Mac mini с процессором M1. По традиции померял производительность тестом Dhrystone. Пришлось на порядок увеличить количество циклов, иначе тест проходил слишком быстро.

Nanoseconds for one run through Dhrystone: 13.2    
            Million Dhrystones per Second: 75.956  
                                    DMIPS: 43230.7 

Это в 1.43 раза быстрее, чем Macbook Pro с процессором Intel Core i9 2.3GHz. Или в 26 раз быстрее, чем RISC-V процессор Allwinner D1 1GHz.

Приехала ко мне вот такая штуковина:

Это Arduino-совместимая плата, построенная на микроконтроллере FE310 фирмы SiFive. Процессор имеет открытую архитектуру RISC-V. Фактически это первая реализация RISC-V в кремнии, доступная широкой публике. Плату можно заказать за $59 на сайте CrowdSupply.

Скачиваем и устанавливаем среду разработки:

git clone --recursive https://github.com/sifive/freedom-e-sdk.git
cd freedom-e-sdk
make tools

Компилируем и загружаем в плату тест Dhrystone:

make software PROGRAM=dhrystone BOARD=freedom-e300-hifive1
make upload PROGRAM=dhrystone BOARD=freedom-e300-hifive1

Подключаемся к консоли платы и жмём кнопку Reset:

core freq at 279979622 Hz
( циферки )

Dhrystones per Second:                      775193.8 

Видим, что процессор работает на частоте 280 МГц. Измеренную производительность надо поделить на 1757 (скорость VAX), чтобы получить величину DMIPS = 775193.8 / 1757 = 441.2. Для сравнения: микроконтроллер ATmega2560 16MHz даёт 7.23 DMIPS, процессор STM32F103 72MHz - 48.8 DMIPS, PIC32MX 80MHz - 92 DMIPS.

Для оценки эффективности архитектуры процессора имеет смысл поделить производительность на частоту процессора. Получим характеристику DMIPS на MHz. Результат такой:

Processor    Architecture    DMIPS/MHz
-----------------------------------------
ATmega2560   AVR             0.45
STM32F103    ARM             0.68
PIC32MX      MIPS            1.15
FE310        RISC-V          1.57

Измерил скорость работы трёх разных Verilog-симуляторов на комплексном тесте системы команд микро-БЭСМ.

Synopsys VCS предсказуемо лидирует с большим отрывом. На втором месте Xilinx Vivado Simulator (бывший Cadence NCSIM). Altera Modelsim (заимствованный у Mentor Graphics) слегка отстаёт.

Сохранилась фотография из газеты "Дубна" от 13 июня 1990 года, где команда разработчиков демонстрирует работу ровно этого же теста отцам-основателям Мельникову и Томилину (автору аналогичного теста системы команд для БЭСМ-6).



На фотографии слева направо: В.М.Кадыков, И.Н.Силин, Т.Ф.Сапожникова, В.А.Мельников, А.П.Сапожников (1 ряд), И.А.Емелин, Ф.В.Левчановский, А.Н.Томилин (2 ряд, что выше).

Упомянутая статья на 4-5 страницах газеты: http://www.besm6.org/wiki/1990-dubna-retro86
 

Решил обзавестись приличным производительным ноутбуком в домашнем хозяйстве. Выбрал Dell Inspiron 15 с процессором i7 и памятью 8Гб. Тем более, что Dell давал скидку в стольник - обошлось в $599 (плюс налоги). На радостях заказал еще дополнительные 8Гб памяти. Фигушки: вставить-то некуда, в ноубуке стоят две планки по 4Гб. Придётся обходиться двенадцатью гигами. На первое время должно хватить, впрочем.

Раз такое дело, взялся перемерять скорострельность всех девайсов в хозяйстве. Даже не пожалел $15 на платный вариант утилиты Geekbench. В список вошли iMac, iPad, Nexus 6, новый Inspiron 15 i7, дешёвый Inspiron 15 Pentium, и для сравнения старенький ноутбук Toshiba. Получилась такая сводная таблица: http://browser.primatelabs.com/user/106089

Я как-то уже писал про аккумуляторы стандарта 18650. Главная проблема с ними в том, что в продаже слишком много подделок, с враной ёмкостью, завышенной в разы. Мне подсказали неплохую идею: раскурочить б/у аккумулятор от ноутбука. Оказывается, все ноутбучные аккумуляторы устроены одинаково, и состоят из 6 или 9 батареек типа 18650, соединенных последовательно-параллельно в виде 3x2 или 3x3. Выглядит это так:



У меня в хозяйстве нашёлся один такой аккумулятор от старого ноутбука, который уже потерял ёмкость и отказывался заряжаться. Второй я добыл на работе - при переезде офиса народ выбрасывал старое барахло. Вообще-то я боялся, что пользы от старых аккумуляторов будет немного, ведь их емкость должна деградировать со временем. Однако оказалось, что всё не так плохо.

(1) Аккумулятор от ноутбука Lenovo Thinkpad W500 десятилетней давности, заявленной ёмкостью 7.8А·ч, 85Вт·ч. Внутри девять элементов CGR18650E. Измеренная ёмкость: 2091, 2144, 2153, 2170, 2178, 2186, 2194, 2236, 2252 мА·ч.

(2) Аккумулятор от какого-то другого ноутбука, с виду поновее предыдущего. Внутри тоже девять элементов, без маркировки. Измеренная ёмкость: 2247, 2257, 2282, 2282, 2282, 2290, 2290, 2306 мА·ч (девятый куда-то подевался). Тоже все рабочие, и ёмкость даже немного получше.

Аккумуляторы такой ёмкости можно купить по цене от $3, причём есть большой риск нарваться на подделку. К примеру: EBL на Амазоне с заявленной ёмкостью 3000мА·ч, реально 2200мА·ч. Гораздо более выгодный вариант: купить на том же Амазоне дешёвый ноутбучный аккумулятор за $6 и добыть из него шесть качественных элементов 18650. Получается меньше $1/шт, то есть в три раза дешевле и с гарантированно нормальной ёмкостью.

Более мощные аккумуляторы мне удалось отыскать на GearBest: NCR18650B по цене $17 за 4 штуки (с тех пор они подешевели). Измеренная ёмкость: 3119, 3156, 3237, 3318 мА·ч.

Появились результаты измерения производительности Эльбруса, которым вроде бы можно доверять. Смотрите страницу 7: http://www.kpda.ru/upload/iblock/a80/senkov_25.11.2015.pdf

Тест Dhrystone у меня под рукой, так что я тут быстренько прикинул. Получается, последний Эльбрус-401 выпуска 2015 года в 16 раз медленнее моего iMac 2012 года. Процессоры соответственно Эльбрус-4С 800МГц и Intel Core i5 2.7ГГц.

Интересно, что производительность Эльбруса получилась равной скорости платы Raspberry Pi 2 Model B 1000MHz ($36 на Амазоне).

Установив Debian, скачиваем исходники теста Dhrystone и измеряем скорость процессора MediaTek MT7688, установленного на плате LinkIt Smart.


(mylinkit) ~ # svn checkout https://subversion.assembla.com/svn/vak-opensource/trunk/utilities/dhrystone
A dhrystone/Makefile
A dhrystone/RATIONALE
A dhrystone/README
A dhrystone/README_C
A dhrystone/VARIATIONS
A dhrystone/dhry.h
A dhrystone/dhry_1.c
A dhrystone/dhry_2.c
A dhrystone/dhry_c.dif
A dhrystone/submit.frm
Checked out revision 30.
(mylinkit) ~ # cd dhrystone/
(mylinkit) dhrystone # make
cc -O3 -DNRUNS=100000000 -Wall -Werror -c -o dhry_1.o dhry_1.c
cc -O3 -DNRUNS=100000000 -Wall -Werror -c -o dhry_2.o dhry_2.c
cc -o dhrystone dhry_1.o dhry_2.o
(mylinkit) dhrystone # ./dhrystone

Dhrystone Benchmark, Version 2.1 (Language: C)

Execution starts, 100000000 runs through Dhrystone
Execution ends
[...]
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 896.8
            Million Dhrystones per Second: 1.115
                                    DMIPS: 634.7

Сравнивая с таблицей результатов в интернете и интерполируя, можно видеть, что процессор MT7688 580MHz работает примерно со скоростью Pentium II 400MHz. Некоторая "отсталость" объясняется тем, что MT7688 имеет 16-битную шину памяти DRAM, а Pentium II - 64-битную. Ну и потребление отличается на два порядка.