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树莓派2代B型性能极限测试

 张宁宁1998
发布于 06/14 10:43
字数 2107
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一、树莓派2代简介


 

  树莓派基金会于2015年2月2号发布了最新版本的树莓派,型号为2代B型。此次新品并非简单的升级而已,而是在这款单板机上赋予了翻天覆地的变化。从2012年问世以来,树莓派经历了多次更新与升级,从起初的将256MB存储器增加到512MB,到后来推出的B+,配置和性能都提升了不少,但是唯一不变的是CPU和GPU,也就是说始终采用集成ARM11处理器和VideoCore IV GPU的BCM2835片上系统,“还是同样的配方,还是熟悉的味道” 。

 

  那么新的树莓派2代到底比它的前辈好在哪儿呢?答案是,除了周边规格的提升以外,还使用为树莓派专门定制的BCM2836替换了旧版的BCM2835片上系统。这款新的SoC集成新的ARM Cortex-A7四核处理器,每个核心工作频率高达到900MHz!和旧版的单核700MHz ARM11处理器相比,理论上处理器的性能会有一个相当大的飞跃!当然为了配合新的处理器,树莓派2代的存储器增加到1GB,工作频率为450MHz,比原来B+上的512MB 400MHz存储器大了一倍,速度也更快。

 

  也许有人会问,那么“逼格”提高这么多,价格肯定更贵吧?答案是否定的,树莓派2和B+价格完全相同!我想基金会这次是下了血本来推2代树莓派。

 

  下面是树莓派2代与前面几个版本的对比图:

 

  

  树莓派2代继承了B+的40pin GPIO接口,并且引脚分布和B+与A+也完全一样,因此所有的开发项目和外接GPIO板卡均可以在这三个板子上随意使用。那些专门为A系列和B系列设计的模块大多能够用于树莓派,除非模块的外形和B+无法兼容,比如Piface就不能用于树莓派2代。

 

  树莓派2代同样符合HAT规范,这意味着未来的外接板卡都需要集成EEPROM(电可擦只读存储器),以便让树莓派2代对外接设备进行快速识别和配置,使用更方便。HAT规范于2014年引入到B+版树莓派,虽然还没有得到完全普及,但是相信不久的将来会成为树莓派默认标准。

 

二、树莓派2代性能极限测试


 

  树莓派2代是一款非常成熟的单板机并且拥有足够的处理性能,能够轻易地作为一台标准PC来使用,现在我们来小小的测试一下它的性能。

 

  下面的测试均采用8GB Micro SD卡,运行Raspbian操作系统,并且从桌面启动所有的测试程序。针对不同版本的树莓派软件也都已升级到最新版本(升级方法为: sudo apt-get update,sudo apt-get upgrade)

 

  树莓派2代和B+测试中存在的唯一不同之处是内核映像,Micro SD卡启动分区中的Kernel.img文件兼容老版树莓派的ARM11处理器。而对于树莓派2来说,基金会已经改成ARM Cortex-A7处理器,所以需要一个新内核映像,即现在的Kernel7.img,这样才能完全发挥4个处理器核心的强大功能。

 

2.1 启动时间测试 


  这项测试比较了树莓派2和B+上安装的Raspbian系统从开始启动到显示登录提示符所需要的时间:

启动到显示提示符

所需时间

树莓派2

17秒

树莓派B+

33秒

 

  显然树莓派2代的启动时间大约是B+的一半,看来速度提升了不少。

 

  然后再通过raspi-config调整启动配置,让两块树莓派都直接启动到桌面,启动时间测试结果如下:

启动到桌面

所需时间

树莓派2

21秒

树莓派B+

42秒

 

  同样,树莓派2比B+快了一倍,速度的提升自然比其他任何升级都来得重要。

 

2.2 计算性能测试 


 

  下面的测试将会把两块树莓派的能力逼到极限,采用的工具是适用于Linux环境下的Sysbench。Sysbench带有一整套的测试选项,可以用来测试计算机的极限性能。通过终端程序中执行 sudo apt-get install sysbench就可以在树莓派上安装该工具。

 

  压榨处理器性能的测试可以通过在终端程序中执行 sysbench --num-threads=4 --test=cpu --cpu-max-prime=20000 run 命令来实现,以下是测试结果:

版本

所需时间

树莓派2

195.9543秒,即3分16秒

树莓派B+

1331.6552秒,即22分12秒

 

  这个测试是让处理器计算20000以内的所有质数,从而将其性能发挥到极限。很明显,树莓派2代以3分16秒的成绩完胜B+的22分12秒。其处理器内核的性能不言而喻。

 

  下面的测试使用的是一个叫Memtester的工具。Memtester能够检查计算机存储器中的任何错误,它通过执行一系列的完整性检查,来将存储器的性能推到最大限度。通常这类测试都只会返回测试结果,但是为了反映测试所消耗的时间,所以另外加入了时间指令。

 

  Memtester的安装命令为 sudo apt-get install memtester 和 sudo apt-get install time,安装完成后执行 sudo time memtester 256M 1 。采用超级用户权限执行 memtester 的目的是确保需要测试的存储块专门针对测试而进行了锁定。这里的测试容量是256MB,并且只会运行一次,也就是说不能对树莓派的所有存储空间进行测试,原因很简单,因为操作系统本身就要占用一部分内存。(要想对所有存储空间进行测试,需要用到Memtest86工具,它可以在操作系统载入前开始运行,但可惜该工具不能用于树莓派),以下是测试结果:

版本

所需时间

树莓派2

1560.99秒,即26分1秒

树莓派B+

4208.09秒,即一小时10分8秒

 

  树莓派2代仅用了26分1秒就完成了测试,比B+快了44分钟7秒,这差距不是一般的大!

 

  为了更加完善,还需要进行其他几项测试来看看树莓派2代对日常工作的处理性能,测试结果如下:

测试项目

树莓派2

树莓派B+

Minecraft – 载入新场景

21秒

42秒

  Python 3 – 打开应用程序

4秒

13秒

   Sonic Pi 2 – 打开应用程序

11秒

21秒

        Libreoffice – 打开新文本文件

9秒

18秒

              Epiphany Browser – 打开Google

8秒

13秒

 

结论


  通过以上各项测试发现,新的树莓派2代确实比其前辈在性能上提升不少,而且价格保持不变。其实,树莓派2很少有需要“火力全开”的情况出现,即使在打开Minecraft这款相当消耗处理器资源的游戏时,CPU占用率也很少超过50%,而同样情况下B+却达到了100%。可能大家会想,这是不是意味着一代的B+和A+要退出市场了?非也,这两款老产品还是有用武之地的,尤其是不需要树莓派2那么高性能的工业应用领域,例如有好几个机器人项目就是基于A+开发的。

 

  树莓派基金会说,在很多年前就曾经计划推出这款产品,但是后来花了两年的时间和大约三百万英镑进行调研和开发,才最终实现这一愿望,实属来之不易。不过

本文转载自:https://www.cnblogs.com/pihome/p/4582532.html

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