vak | Entries tagged with бенчмарки

Подробности конфигурации:

Меряем скорость:

$ dhrystone

Dhrystone Benchmark, Version 2.1 (Language: C)
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 297.8   
            Million Dhrystones per Second: 3.357   
                                    DMIPS: 1910.9

Это 25% от скорости Raspberry Pi 4. Или на 6% медленнее, чем Celeron M 1Ghz.

Сравнительная таблица: vak.dreamwidth.org/1159708.html

Купил новую карточку 128GB, по традиции меряю скорость. Чтение 94.4 Мбайт/сек, запись 62.9 Мбайт/сек. В прошлый раз было даже чуть лучше. Да ничего, годится для Raspberry Pi.

Карточки по скорости могут сильно различаться, иногда на порядок. Причём с известностью производителя и его обещаниями слабо кореллирует. Приходится отслеживать самому.

Для сравнения: другая карточка от Samsung, на этот раз полноразмерная SD. Скорость записи повыше. Это серия Pro Plus. Она пошустрее по сравнению с EVO Select.

Задумался я соорудить простой тест для сравнения скорости процессоров. Чтобы чуть более практичный, чем Dhrystone. И сдаётся мне, что красно-черные деревья ровно то, что надо. Многие системные программы, скажем компиляторы, занимаются примерно тем же: выполняют разные манипуляции над графами. В языке Си++ на сбалансированных деревьях построены стандартные классы std::set и std::map. Cкорость их работы и будем замерять. А в качестве генератора данных приспособим лоренцов аттрактор.

Сделал я такие тестики: set.cpp и map.cpp. Тесты создают 2 миллиона записей, а затем эти записи по одной удаляют. Общий размер данных выходит порядка 100 мегабайт. Процесс однопоточный, то есть задействуется только одно ядро процессора. Тест выдаёт две величины: скорость (количество записей в миллисекунду) и занятую память (в байтах на одну запись).

Прогнал я эти тесты на имевшихся под рукой компьютерах:

макбук на процессоре Apple M2 - MacOS, clang
мак мини на процессоре Apple M1 - MacOS, clang
iMac на процессоре Intel i9 - MacOS, clang
ноутбук Lenovo на процессоре Intel i7 - Ubuntu, gcc
Raspberry Py 5 - Ubuntu, gcc
Raspberry Py 4 - FreeBSD, clang
олинуксино на процессоре ARM32 - Debian, gcc

Результаты собраны в таблицу.

                                            --------Rate--------    -------Memory-------
Processor, Computer                         std::set    std::map    std::set    std::map
----------------------------------------------------------------------------------------
Apple M2 Max (12) @ 3.70 GHz                3856.1      2997.5      32.7        48.7
MacBook Pro (16-inch, 2023)
----------------------------------------------------------------------------------------
Apple M1 (8) @ 3.20 GHz                     2608.3      2091.6      32.7        48.7
Mac mini (M1, 2020)
----------------------------------------------------------------------------------------
Intel Core i9-9900K (16) @ 3.60 GHz         2302.4      1953.3      32.4        48.5
iMac (Retina 5K, 27-inch, 2019)
----------------------------------------------------------------------------------------
Intel Core i7-8750H (12) @ 4.10 GHz         1656.6      1654.2      49.8        49.8
Lenovo ThinkPad P1
----------------------------------------------------------------------------------------
Cortex-A76 (4) @ 2.40 GHz                   775.7       788.1       49.6        49.6
Raspberry Pi 5 Model B Rev 1.0
----------------------------------------------------------------------------------------
ARM Cortex-A72 r0p3 (4) @ 1.5 GHz           527.7       490.3       34.7        50.3
Raspberry Pi 4 Model B Rev 1.2
----------------------------------------------------------------------------------------
Allwinner sun7i (A20) Family (2) @ 960MHz   149.7       141.3       25.2        33.1
Olimex A20-OLinuXino-LIME2

Есть у меня старенький макбук, которым пользоваться уже не удобно, а выкинуть жалко. Я поставил на него Ubuntu на всякий случай: вдруг пригодится. Потрадиции померяем с помощью Dhrystone.

$ git clone https://github.com/sergev/dhrystone.git
$ cd dhrystone
$ make
$ ./dhrystone
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 25.4    
            Million Dhrystones per Second: 39.382  
                                    DMIPS: 22414.3

Это почти в три раза быстрее, чем Raspberry 4, и в шесть раз быстрее, чем Raspberry Pi 3 Model B.

Подробности конфигурации:

А вот кому протоколы с платки Raspberry Pi 5? Там какой-то неизвестный загрузчик BOOTSYS объявился. Где исходники - неизвестно. Мало нам U-Boot и Grub, и тут опять.

Подробности конфигурации:

Приехала новенькая Raspberry Pi 5, с пылу, с жару. Официальная документация здесь: raspberry-pi-5.html. Ставится родной Ubuntu 23.10. Я обычно ставлю сервер (ubuntu-23.10-live-server-arm64.iso), так как пользуюсь только удалённым входом по SSH. Но можно и полноценную рабочую станцию.

Меряем скорость.

$ git clone https://github.com/sergev/dhrystone.git
$ cd dhrystone
$ make
...
$ ./dhrystone

Dhrystone Benchmark, Version 2.1 (Language: C)
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 29.5    
            Million Dhrystones per Second: 33.867  
                                    DMIPS: 19275.2

Это в два с половиной раза шустрее чем Raspberry 4 и в пять раз быстрее Raspberry Pi 3B.

Единственная проблема с этой платкой - консольный порт UART. Не удаётся простыми средствами подключиться. Чуваки перенесли эти сигналы на отдельный хитрый 3-пиновый разъём. Предлагают его стандартизовать: "Raspberry Pi 3-pin Debug Connector Specification" (PDF).

По оказии оказались у меня на столе три новеньких карточки для Raspberry Pi. Грех не заценить производительность.

Меряю во встроенном SD-слоте ноутбука Lenovo ThinkPad P1. Использую стандартное линуксное приложение gnome-disks.

Чтение 88.0 Мбайт/сек, запись 78.3 Мбайт/сек - SanDisk Extreme Pro 128Gb - цена $20
Чтение 88.1 Мбайт/сек, запись 69.8 Мбайт/сек - SanDisk Extreme Pro 256Gb - цена $28
Чтение 95.3 Мбайт/сек, запись 76.0 Мбайт/сек - Samsung EVO Select 256Gb - цена $23

Самсунг выбивается в лидеры.

SanDisk Extreme Pro 128 Gbytes:

( +2 )

Вытащу в отдельный пост табличку измерений Dhrystone для разных компьютеров. Тем более,

ivanrubilo прислал пару интересных цифр для хромбуков. А я от себя добавлю микроконтроллер pic32mz-da под Debian. Нормируем относительно Raspberry Pi 4, получаем:

Apple M2 Max - 599%
Apple M1 Pro - 432%
Intel Lenovo Thinkpad P1 (Intel i7-8750H) - 369%
Apple Macbook Pro 2011 (Intel i7-4850HQ) - 288%
Raspberry Pi 5 - 247%
Intel Atom x6425RE (Elkhart Lake) - 153%
Raspberry Pi 4 - 100%
Pentium 4 - 62%
Longan Pi 3H - 55%
VisionFive2 RISC-V - 48%
Raspberry Pi 3B - 47%
Celeron M - 26%
Asus EEE PC 901 - 26%
Apple iBook G4 PowerPC - 25%
Nezha RISC-V - 25%
Samsung NC10 - 25%
Olimex M20-OLinuXino-LIME2 - 24%
Microchip pic64gx RISC-V - 14%
Router GL-SFT1200 MIPS - 14%
Mediatek MT7688 MIPS - 8%
Microchip pic32mz-da MIPS - 4%

Для любителей архитектуры RISC-V появилось наконец решение, доступное по цене и достаточное по возможностям. Плата в стиле распберри пай с процессором StarFive JH7110. Четыре ядра RV64GC на частоте 1.5ГГц. В конфигурации с 8 гигами памяти стоит $93 на Амазоне.

Установка Линукса:

Скачиваем образ диска с сайта Ubuntu: cdimage.ubuntu.com/releases/23.10.1/release/
Или по прямой ссылке: ubuntu-23.10-preinstalled-server-riscv64+visionfive2.img.xz
Описание на сайте Waveshare, в том числе подключение консольного порта: VisionFive2
VisionFive 2 Debian User Guide
VisionFive 2 Single Board Computer Quick Start Guide (PDF)
StarFive JH-7110 Datasheet (PDF)

Подробности конфигурации:

Меряем скорость:

Nanoseconds for one run through Dhrystone: 151.0   
            Million Dhrystones per Second: 6.621   
                                    DMIPS: 3768.4

Не сказать чтобы супер быстро: всего на 4% шустрее Raspberry Pi 3B. И почти в два раза (48%) медленнее Raspberry Pi 4. Но всё же намного лучше, чем нежавейка. Без радиатора даже на холостом ходу процессор греется до 57ºC градусов. Лучше ставить вентилятор.

Это такая платка на процессоре Allwinner H618 в формате Raspberry Pi Zero. Недавно появилась на Aliexpress. В конфигурации с 4 гигами памяти стоит $30.

Описание платы: 1_intro.html
Скачать образ SD-карточки: mega.nz/folder/gt50zDoC#LgRvHVCzWTUgGohKoMtlqA. Для сохранности я сделал копию: LPI3H_20231220.img.xz (381 Мбaйт, контрольная сумма)
Пароль для входа и начальная настройка: 5_desktop.html
Подключение серийной консоли и других портов: 6_peripheral.html

Питание подаётся через USB-C. Для консольного порта годится любой адаптер USB-TTL, к примеру FT232RL. На борту есть Wi-Fi, но обычно проще воткнуть Ethernet: меньше настраивать.

Стартует почти стандартный Debian 12. Подробности конфигурации:

Чтобы заработал DNS, мне пришлось заменить /etc/resolv.conf на:

nameserver 75.75.75.75
nameserver 75.75.76.76

Содержимое файла /etc/apt/sources.list надо заменить на:

deb https://ftp.debian.org/debian/ bookworm contrib main non-free non-free-firmware
deb https://ftp.debian.org/debian/ bookworm-updates contrib main non-free non-free-firmware
deb https://ftp.debian.org/debian/ bookworm-proposed-updates contrib main non-free non-free-firmware
deb https://ftp.debian.org/debian/ bookworm-backports contrib main non-free non-free-firmware
deb https://security.debian.org/debian-security/ bookworm-security contrib main non-free non-free-firmware

При установке компиляторов возникают конфликты. Пришлось даунгрейдить сишную библиотеку и некоторые другие пакеты:

apt install libc6=2.36-9+deb12u3 libc-bin=2.36-9+deb12u3 locales=2.36-9+deb12u3
apt install libcrypt1=1:4.4.33-2 libnsl2=1.3.0-2

Меряем скорость:

$ git clone https://github.com/sergev/dhrystone.git
$ cd dhrystone
$ make
...
$ ./dhrystone
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 133.7   
            Million Dhrystones per Second: 7.479   
                                    DMIPS: 4256.8

Это на 17% быстрее Raspberry Pi 3B или почти в два раза (55%) медленнее Raspberry Pi 4.

Решил вытащить из хламовника и обновить софт на платке Nezha, по нашему "нежавейка". Это была одна из первых доступных распберри пай с архитектурой RISC-V.

Один из недавних обзоров этой платки: twoerner.blogspot.com/2023/01/allwinner-nezha-d1.html

Нынче Ubuntu поставляет официальные релизы к нежавейке. Скачать можно на странице релиза. Или по прямой ссылке: ubuntu-23.10-preinstalled-server-riscv64+nezha.img.xz. Записываете на SD-карточку и загружаетесь. Настройка через консольный серийный порт. Юзер ubuntu, пароль ubuntu при первом входе.

Подробности конфигурации:

Меряем скорость:

$ git clone https://github.com/sergev/dhrystone.git
$ cd dhrystone
$ make
...
$ ./dhrystone
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 293.9   
            Million Dhrystones per Second: 3.403   
                                    DMIPS: 1936.5

Выходит 53% от Raspberry Pi 3B или 25% от Raspberry Pi 4. Нешустро, зато и потребление никакое.

Используем старый проверенный Dhrystone. Запускаем на процессоре Celeron M 1GHz.

$ git clone https://github.com/sergev/dhrystone.git
$ cd dhrystone
$ make
...
$ ./dhrystone

Dhrystone Benchmark, Version 2.1 (Language: C)
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 280.8   
            Million Dhrystones per Second: 3.561   
                                    DMIPS: 2026.9

То же самое на Pentium 4 2.8GHz.

$ ./dhrystone
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 118.5   
            Million Dhrystones per Second: 8.437   
                                    DMIPS: 4801.7

Сравниваем с Raspberry Pi 4.

Nanoseconds for one run through Dhrystone: 73.0    
            Million Dhrystones per Second: 13.692  
                                    DMIPS: 7792.8

Для полноты картины добавим Raspberry Pi 3B. По случаю установил 64-битную версию Raspberry Pi OS вместо 32-битной. Стало заметно шустрее.

Nanoseconds for one run through Dhrystone: 156.7   
            Million Dhrystones per Second: 6.383   
                                    DMIPS: 3632.7

Если принять Raspberry Pi 4 за единицу, получаем:

Вздулась батарея на моём рабочем ноутбуке, и мне выдали новый. Этот самый последний, на процессоре Apple M2 Max. По старой доброй традиции меряю скорость с помощью Dhrystone.

$ git clone https://github.com/sergev/dhrystone.git
$ cd dhrystone
$ make
$ ./dhrystone
...
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 12.2    
            Million Dhrystones per Second: 82.075  
                                    DMIPS: 46713.1

Для сравнения: это на 5% быстрее, чем предыдущий процессор Apple M1 Pro, в полтора раза быстрее, чем iMac с процессором Intel Core i9 3.6 GHz, и в 26 раз быстрее, чем Raspberry Pi 3 Model B.

Скорость GPU тоже полезно заценить.

$ git clone https://github.com/sergev/genefer20.git
$ cd genefer20
$ make
$ bin/genefer20 -n 9
genefer20 1.13.0 macOS gcc-4.2.1
Copyright (c) 2020, Yves Gallot
genefer20 is free source code, under the MIT license.

Command line: '-n 9'

0 - device 'Apple M2 Max', vendor 'Apple', platform 'Apple'.

Running on device 'Apple M2 Max', vendor 'Apple', version 'OpenCL 1.2 ' and driver '1.2 1.0'.
38 compUnits @ 1000MHz, mem=21845MB, cache=0kB, cacheLine=0B, localMem=32kB, constMem=1048576kB, maxWorkGroup=256.

radix-16, csize = 8, vsize = 8, 12 ms/b         
radix-16, csize = 8, vsize = 16, 4 ms/b         
radix-16, csize = 8, vsize = 32, 1 ms/b         
radix-16, csize = 8, vsize = 64, 0 ms/b         
Radix = 16, vector size = 64, chunk size = 8         

GPU: 100%, CPU: 0.0458%, 40.9 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.0402%, 40.5 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.0389%, 41 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.038%, 41 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.0377%, 41 GFN-9/sec

Это в 1.56 раза быстрее, чем Apple M1 Pro, и в 1.47 раза быстрее, чем NVidia Quadro P1000 на ноутбуке.

Тестировать SD карточки на Линуксе для чего полезно? Чтобы выбрать оптимальную карточку для фотоаппарата, таблета, для Raspberry Pi. Список моих предыдущих постов на эту тему:

Но бывает еще другая потребность: применение карточки как внешний носитель для микроконтроллеров. Для Arduino, для RetroBSD или LiteBSD, а теперь для операционки RP/M на микроконтроллере RP2040. Здесь карточка подключается через порт SPI, и возникают совсем другие эффекты.

Я перетащил в RP/M свой старый тест скорости карточек из RetroBSD. Процесс измерения выглядит так.

1. Втыкаем карточку в плату микроконтроллера.

2. Подключаемся к консоли RP/M и даём команду "vol -t" - измерение скорости диска. Тест записывает файл размером 8 мегабайт, и затем его читает.

3. Повторяем для всех имеющихся в наличии карточек.

Сводим в таблицу, упорядочиваем по скорости чтения.

Name                                Read, kbytes/sec  Write, kbytes/sec
Toshiba 512 Mb                      1002              838
Kodak 4 Gb Class 4                  969               725
(noname) 1 Gb                       965               500
Nokia 512 Mb                        959               718
(noname) 2 Gb                       959               680
Samsung 32 Gb EVO Select (green)    946               881
Samsung 32 Gb EVO+ (red)            941               877
Delkin Devices 4 Gb Class 10        933               566
SanDisk Extreme Pro 64Gb            903               770
Silicon Power 32 Gb 3D NAND         903               596
Delkin Devices 256 Mb               877               678

В виде картинки будет нагляднее. Можно видеть, что новомодные карточки SanDisk и Samsung по скорости чтения ничем особо не выделяются.

Упорядочим по скорости записи. Здесь SanDisk и Samsung выглядят неплохо. Причём Samsung слегка шустрее чем SanDisk. А вовсе не в три раза наоборот, как на Линуксе.

Вывод: в поиске хороших карточек для микроконтроллерных применений линуксные и прочие Windows-бенчмарки не помогают никак.

В процессе работы над RP/M понадобились мне ещё карточки micro-SD. Зашел на Амазон, заказал две подешевле и одну чуть дороже. Отзывы почитал, всё по честному. Пришли карточки, стал их мерять под Линуксом. Разница оказалась неожиданно большой. Для полноты сравнения добавлю одну старую (лучшую) карточку из моей коллекции.

Чтение 88.8 Мбайт/сек, запись 79.3 Мбайт/сек - SanDisk Extreme Pro 64Gb - цена $14
Чтение 6.1 Мбайт/сек, запись 27.1 Мбайт/сек - Silicon Power 3D NAND 32Gb - цена $6
Чтение 94.3 Мбайт/сек, запись 31.6 Мбайт/сек - Samsung EVO Plus 32Gb - цена $12

Карточка SanDisk Extreme Pro удивила скоростью записи. Почти в три раза быстрее предыдущего рекордсмена Samsung EVO Plus.

Карточку Silicon Power 3D NAND хвалят в некоторых обзорах как надёжный недорогой вариант. Но скорость чтения она показала совершенно никуда не годную. И время доступа 7.63 миллисекунды - можно подумать, это механический жёсткий диск.

Купил пару новых SD карточек на амазоне: одна красненькая, другая зелёненькая. Меряю скорость под Линуксом. Особой разницы не вижу. Наверное корейцы всё уже заоптимизировали по самое не могу.

Предыдущие тесты здесь: https://vak.dreamwidth.org/599837.html

Это 512-гиговый диск, который шёл в составе ноутбука Lenovo ThinkPad P1: тип Intel SSDPEKNW512G8 [002C].

А это прикупленный позже 1-терабайтный диск Samsung SSD 980 1TB [1B4QFXO7].

Неожиданно Самсунг кроет Интел как бык овцу:

по чтению 2.9 против 1.3 гигабайт/сек,
по записи 464 против 62 мегабайт/сек.

То есть по чтению 2.2x, по записи 7.5x.

В продолжение темы: меряем эффективность WebAssembly. Берём известный тест Dhrystone и компилируем для WASI:

$ make
/opt/wasi-sdk-16.0/bin/clang -O -DNRUNS=100000000 -c -o dhry_1.o dhry_1.c
/opt/wasi-sdk-16.0/bin/clang -O -DNRUNS=100000000 -c -o dhry_2.o dhry_2.c
/opt/wasi-sdk-16.0/bin/clang -o dhrystone dhry_1.o dhry_2.o

$ file dhrystone
dhrystone: WebAssembly (wasm) binary module version 0x1 (MVP)

Запускаем:

Nanoseconds for one run through Dhrystone: 35.3    
            Million Dhrystones per Second: 28.331  
                                    DMIPS: 16124.6

Для сравнения скомпилим в родной бинарник:

$ make
cc -O -DNRUNS=100000000 -c -o dhry_1.o dhry_1.c
cc -O -DNRUNS=100000000 -c -o dhry_2.o dhry_2.c
cc -o dhrystone dhry_1.o dhry_2.o

$ file dhrystone
dhrystone: Mach-O 64-bit executable x86_64

Запускаем:

Nanoseconds for one run through Dhrystone: 25.4    
            Million Dhrystones per Second: 39.351  
                                    DMIPS: 22396.8

Получаем скорость 16124.6 на Wasm по сравнению с 22396.8 на родном Интеле. То есть потеря 28% производительности: неплохо! Вполне терпимо для для виртуальной машины такой сложности.

Меряем скорость процессора на макбуке с процессором M1 Pro:

Nanoseconds for one run through Dhrystone: 12.8    
            Million Dhrystones per Second: 78.391  
                                    DMIPS: 44616.3

Меряем производительность GPU:

$ bin/genefer20 -n 9
genefer20 1.13.0 macOS gcc-4.2.1
Copyright (c) 2020, Yves Gallot
genefer20 is free source code, under the MIT license.

Command line: '-n 9'

0 - device 'Apple M1 Pro', vendor 'Apple', platform 'Apple'.

Running on device 'Apple M1 Pro', vendor 'Apple', version 'OpenCL 1.2 ' and driver '1.2 1.0'.
16 compUnits @ 1000MHz, mem=10922MB, cache=0kB, cacheLine=0B, localMem=32kB, constMem=1048576kB, maxWorkGroup=256.

radix-16, csize = 8, vsize = 8, 7 ms/b         
radix-16, csize = 8, vsize = 16, 4 ms/b         
radix-16, csize = 8, vsize = 32, 2 ms/b         
radix-16, csize = 8, vsize = 64, 1 ms/b         
Radix = 16, vector size = 64, chunk size = 8         

GPU: 100%, CPU: 0.0292%, 26.2 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.0275%, 26 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.0276%, 26.3 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.0273%, 26.3 GFN-9/sec
GPU: 100%, CPU: 0.0269%, 26.3 GFN-9/sec

Решил измерить скорость графического процессора на своих компьютерах, в режиме вычислений (OpenCL). Нашёл простой тест, проверяющий простоту чисел методом Ферма. Исходники лежат здесь: genefer20.

В распоряжении имелись четыре компьютера:

Macbook Pro 2019 с двумя GPU: Intel UHD Graphics 630 и AMD Radeon Pro 560X
Mac mini 2021 с процессором Apple M1, он же GPU
iMac 2019 с GPU AMD Radeon Pro 575X
Ноутбук Lenovo P1 с GPU NVidia Quadro P1000

Вот что получилось:

Удивительно, но ноутбук с Убунту кроет все маки как бык овцу. Новейший чип Apple M1 как-то не особо выделяется.

Профиль

Посетители

Пятнадцать байтов на стек от конца

Entries tagged with бенчмарки

Подробности и скорость iBook G4

Ещё карточка Samsung EVO Select

Бенчмарки std::set и std::map

Dhrystone на старом макбуке 2011 года

Загрузчик BOOTSYS на Raspberry Pi 5

Raspberry Py 5

Меряем скорость карточек micro-SD

Табличка скорости процессоров (Dhrystone)

VisionFive2: платка с четырёхъядерным RISC-V

Longan Pi 3H

Убунту на платке Nezha RISC-V

Сравниваем скорость старых компьютеров с Raspberry Pi

Dhrystone на процессоре Apple M2 Max

Тестирую карточки на микроконтроллере RP2040

Разница между карточками micro-SD

Пара новых SD карточек

Меряем скорость дисков NVME

Dhrystone на WebAssembly

Dhrystone на процессоре Apple M1X

Померял скорость OpenCL

Профиль

Метки

Посетители