シングルボードコンピュータのUbuntu Benchmark

手持ちのシングルボードコンピュータでUbuntu benchmark toolsを動かしてみました。

CPUの動作クロックや、大まかな演算性能、ストレージ性能等を知ることができます。

今後の比較のために記録しておこうと思います。


シングルボードコンピュータのUbuntu Benchmark

Ubuntu benchmark toolsの準備

Ubuntu系のディストリビューションにて、下記のコマンドでツールをインストールしました。


測定条件

次の条件で測定してみました。

  • X Window Systemは起動せずに、CUI・マルチユーザー・モードで起動(init 3相当)
  • データベースやhttpd等のデーモンは一切インストールせずに、Linuxインストール直後のプレーンな状態で測定。
  • コンソールにのみ1名ログインした状態でベンチマークを実施。
  • HDMI出力はFullHD解像度で統一。

Rock64

  • OS: Armbian Bionic
  • Kernel: Kernel Linux 4.4.152-rockchip64 (aarch64)
  • C Library: GNU C Library / (Ubuntu GLIBC 2.27-3ubuntu1) 2.27
  • Distribution: Ubuntu 18.04.1 LTS

NanoPi M4

  • OS: Armbian Bionic
  • Kernel: Kernel Linux 4.4.156-rk3399 (aarch64)
  • C Library: GNU C Library / (Ubuntu GLIBC 2.27-3ubuntu1) 2.27
  • Distribution: Ubuntu 18.04.1 LTS

hardinfo実行結果

同じ機種でも実行環境により結果は異なります。下記の実行結果を保証するものではありません、あくまで参考値として御覧ください。

Rock64

Rock64のCPUはCortex-A53のクアッドコアのようです。1390MHzで動作していました。

SOC/Package Information
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1390.00 MHz
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1390.00 MHz
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1390.00 MHz
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1390.00 MHz

[CPU Blowfish]9.84
[CPU CryptoHash]103.14
[CPU Fibonacci]3.74
[CPU N-Queens]7.63
[CPU Zlib]0.11
[FPU FFT]11.20
[FPU Raytracing]6.16

(測定5回の平均値)


NanoPi M4

NanoPi M4のCPUはCortex-A53 x4+Coretex-A72 x2の6コアのようです。それぞれ1416MHz、1800MHzで動作していました。

SOC/Package Information
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1416.00 MHz
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1416.00 MHz
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1416.00 MHz
ARM Cortex-A53 r0p4 (AArch64) 1416.00 MHz
ARM Cortex-A72 r0p2 (AArch64) 1800.00 MHz
ARM Cortex-A72 r0p2 (AArch64) 1800.00 MHz

[CPU Blowfish]5.31
[CPU CryptoHash]249.27
[CPU Fibonacci]1.66
[CPU N-Queens]10.00
[CPU Zlib]0.40
[FPU FFT]4.09
[FPU Raytracing]4.81

(測定5回の平均値)


sysbench CPU実行結果

シングルスレッドの乱数計算時間(10000回)を測定してみました。

events per second: 値が大きければ1秒あたりの処理回数が多い。

latency(ms): 小さければ処理の遅延が小さい。

Rock64

  • events per second: 642.35
  • latency(ms):
    • min:1.55
    • avg:1.55
    • max:1.60
    • 95th percentile: 1.55
    • sum:9983.22

NanoPi M4

  • events per second: 1962.97
  • latency(ms):
    • min:0.50
    • avg:0.51
    • max:1.12
    • 95th percentile: 0.51
    • sum:9980.12


sysbench threads

4スレッドの乱数計算回数を測定してみます。

total number of events: 大きければ処理回数が多い。

Rock64

  • total time: 10.0002s
  • total number of events: 43790
  • Latency(ms)
    • min: 0.88
    • avg: 0.91
    • max: 8.03
    • 95th percentile: 0.94
    • sum: 39908.51

NanoPi M4

  • total time: 10.0005s
  • total number of events: 51847
  • Latency(ms)
    • min: 0.60
    • avg: 0.77
    • max: 15.01
    • 95th percentile: 1.10
    • sum: 39902.71


sysbench seqrd(シーケンシャルリード)

microSDカードのアクセス速度を測定してみました。シーケンシャルリードから。

read|write, MiB/s: 一秒間の書き込み|読み込み量。メビバイト=2^20バイトになります。

Rock64

microSDカード(UHS-I U1 32GB)

  • read, MiB/s: 21.07

NanoPi M4

microSDカード(UHS-I U1 64GB)

  • read, MiB/s: 20.73

使用したmicroSDカードはUHS-I U1対応のものですが、アクセス速度はおよそ20MiB/sということで、Rock64、NanoPi M4のカードリーダーはUHS非対応のようです。


sysbench seqrd(シーケンシャルライト)

microSDカードのアクセス速度を測定してみました。シーケンシャルリードから。

Rock64

microSDカード(UHS-I U1 32GB)

  • written, MiB/s: 6.89

NanoPi M4

microSDカード(UHS-I U1 64GB)

  • written, MiB/s: 12.09


sysbench rndrd(ランダムリード)

ランダムリード性能は、うまく測定できませんでした。実行方法が間違っていたのでしょうか。後で調べてみようと思います。


sysbench rndwr(ランダムライト)

Rock64

microSDカード(UHS-I U1 32GB)

  • written, MiB/s: 0.93

NanoPi M4

microSDカード(UHS-I U1 64GB)

  • written, MiB/s: 0.78


hardinfoから、ヘキサコアのNanoPi M4の動作クロックは1.8GHzであることがわかりました。

大型ヒートシンクを取り付けていますが、温度は50℃を超えることもあります。

シングルボードコンピュータとはいえ、パワフルなSOCを搭載している場合、冷却をそれなりに考える必要があるようです。

microSDカードへののアクセス速度はどの機種も最大20MiB/s程度で、UHS非対応であることがわかりました。

パフォーマンスを引き出すには、よりアクセス速度が早いと思われる、eMMCやUSB 3.0接続のSSD、HDDを利用したほうが良いのかもしれませんね。

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