64-bit 版 Raspberry Pi OS が正式リリースとなりました。アーキテクチャーの違いでどのくらい差が出るのかを確認した内容です。
検証環境
共通
- Raspberry Pi 4 Model B 4GB
- microSD: SDSQUAR-032G-GN6MN (32GB/A1)
- ベンチマークプログラム: 姫野ベンチマーク
この条件下で、Raspberry Pi OS 32-bit / 64-bit それぞれで姫野ベンチマークをコンパイル＆実行した結果を比較しています。
姫野ベンチマークは、CPUだけでなくメモリ帯域にも負荷がかかる(ような)ベンチマークテストプログラムとして選択しました。
結論
- 64-bit バイナリーは、32-bit バイナリーより約22%の性能向上が見られた。
- kernel が 64-bit でも、バイナリーが 32-bit では性能向上は見られない。
記録
準備: 姫野ベンチマークのコンパイル
curl -O https://i.riken.jp/wp-content/uploads/2015/07/himenobmt.c.zip
unzip himenobmt.c.zip
lha x himenobmt.c.lzh
make
strip bmt
結果
MFLOPS 値
| OS ↓ / Binary → | 32-bit | 64-bit |
|---|---|---|
| 32-bit | 845.7 | (n/a) |
| 64-bit | 842.5 | 1041.3 |
CPU 時間(秒)
| OS ↓ / Binary → | 32-bit | 64-bit |
|---|---|---|
| 32-bit | 3.89 | (n/a) |
| 64-bit | 3.90 | 3.16 |
OS:32-bit / Binary:32-bit
$ uname -a
Linux rpi4 5.10.92-v7l+ #1514 SMP Mon Jan 17 17:38:03 GMT 2022 armv7l GNU/Linux
$ file bmt
bmt: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux-armhf.so.3, BuildID[sha1]=3cca5983b37adc126bc2067566cfa6359bfdc59d, for GNU/Linux 3.2.0, stripped
$ ./bmt
mimax = 129 mjmax = 65 mkmax = 65
imax = 128 jmax = 64 kmax =64
cpu : 3.894290 sec.
Loop executed for 200 times
Gosa : 1.688699e-03
MFLOPS measured : 845.735474
Score based on MMX Pentium 200MHz : 26.208103
OS:64-bit / Binary:64-bit
$ uname -a
Linux rpi4-64 5.10.92-v8+ #1514 SMP PREEMPT Mon Jan 17 17:39:38 GMT 2022 aarch64 GNU/Linux
$ file bmt
bmt: ELF 64-bit LSB pie executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux-aarch64.so.1, BuildID[sha1]=b9d3262c0ca7837e7cc7b1fb887412788927e0c5, for GNU/Linux 3.7.0, stripped
$ ./bmt
mimax = 129 mjmax = 65 mkmax = 65
imax = 128 jmax = 64 kmax =64
cpu : 3.162630 sec.
Loop executed for 200 times
Gosa : 1.688752e-03
MFLOPS measured : 1041.392512
Score based on MMX Pentium 200MHz : 32.271228
OS:64-bit / Binary:32-bit (参考)
32-bit バイナリーが実行できるように armhf(32-bit)のglibcをインストール。
$ uname -a
Linux rpi4 5.10.92-v8+ #1514 SMP PREEMPT Mon Jan 17 17:39:38 GMT 2022 aarch64 GNU/Linux
$ sudo apt install -y libglib2.0-0:armhf
$ uname -a
Linux rpi4 5.10.92-v8+ #1514 SMP PREEMPT Mon Jan 17 17:39:38 GMT 2022 aarch64 GNU/Linux
$ file bmt
bmt: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux-armhf.so.3, BuildID[sha1]=3cca5983b37adc126bc2067566cfa6359bfdc59d, for GNU/Linux 3.2.0, stripped
$ ./bmt
mimax = 129 mjmax = 65 mkmax = 65
imax = 128 jmax = 64 kmax =64
cpu : 3.909045 sec.
Loop executed for 200 times
Gosa : 1.688699e-03
MFLOPS measured : 842.543179
Score based on MMX Pentium 200MHz : 26.109178
考察
(WIP) いい考察、だれかお願い。
おわりに
とはいえ、コンパイルし直しただけで、パフォーマンスが上がると思わないこと。「私の環境ではこうでした」という程度で。
EoT