がとらぼ

Raspberry Pi Zero Wベンチマーク

Raspberry Pi Zero W (以下RPi0W)はBroadcom BCM2835というSoCを搭載していて、 ARM1176JZF-S (ARMv6系ARM11) というシングルコアのCPUが1GHzで動くらしい。無線無しモデルのRaspberry Pi Zeroも同じ。

RaspbianでCPU情報を見る

pi@raspberrypi:~ $ lscpu
Architecture:          armv6l
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                1
On-line CPU(s) list:   0
Thread(s) per core:    1
Core(s) per socket:    1
Socket(s):             1
Model:                 7
Model name:            ARMv6-compatible processor rev 7 (v6l)
CPU max MHz:           1000.0000
CPU min MHz:           700.0000
BogoMIPS:              697.95
Flags:                 half thumb fastmult vfp edsp java tls

CPUの最大周波数が1000.0000になってるけどARM1176JZF-Sって990MHzじゃなかったかしら。数値丸めてる？

UnixBenchで計測

pi@raspberrypi:~ $ ./UnixBench/Run -c 1 -c 2 -c 4 
make all
make[1]: Entering directory '/home/pi/UnixBench'
Checking distribution of files
./pgms  exists
./src  exists
./testdir  exists
./tmp  exists
./results  exists
make[1]: Leaving directory '/home/pi/UnixBench'
locale: Cannot set LC_CTYPE to default locale: No such file or directory
locale: Cannot set LC_MESSAGES to default locale: No such file or directory
locale: Cannot set LC_ALL to default locale: No such file or directory
locale: Cannot set LC_CTYPE to default locale: No such file or directory
locale: Cannot set LC_MESSAGES to default locale: No such file or directory
locale: Cannot set LC_ALL to default locale: No such file or directory
sh: 1: 3dinfo: not found

   #    #  #    #  #  #    #          #####   ######  #    #   ####   #    #
   #    #  ##   #  #   #  #           #    #  #       ##   #  #    #  #    #
   #    #  # #  #  #    ##            #####   #####   # #  #  #       ######
   #    #  #  # #  #    ##            #    #  #       #  # #  #       #    #
   #    #  #   ##  #   #  #           #    #  #       #   ##  #    #  #    #
    ####   #    #  #  #    #          #####   ######  #    #   ####   #    #

   Version 5.1.3                      Based on the Byte Magazine Unix Benchmark

   Multi-CPU version                  Version 5 revisions by Ian Smith,
                                      Sunnyvale, CA, USA
   January 13, 2011                   johantheghost at yahoo period com

Wide character in print at ./Run line 1511.
Wide character in printf at ./Run line 1542.
Use of uninitialized value in printf at ./Run line 1379.
Use of uninitialized value in printf at ./Run line 1380.
Use of uninitialized value in printf at ./Run line 1589.
Use of uninitialized value in printf at ./Run line 1590.

1 x Dhrystone 2 using register variables  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 x Double-Precision Whetstone  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 x Execl Throughput  1 2 3

1 x File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks  1 2 3

1 x File Copy 256 bufsize 500 maxblocks  1 2 3

1 x File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks  1 2 3

1 x Pipe Throughput  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 x Pipe-based Context Switching  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 x Process Creation  1 2 3

1 x System Call Overhead  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 x Shell Scripts (1 concurrent)  1 2 3

1 x Shell Scripts (8 concurrent)  1 2 3
Wide character in printf at ./Run line 1484.

2 x Dhrystone 2 using register variables  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 x Double-Precision Whetstone  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 x Execl Throughput  1 2 3

2 x File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks  1 2 3

2 x File Copy 256 bufsize 500 maxblocks  1 2 3

2 x File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks  1 2 3

2 x Pipe Throughput  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 x Pipe-based Context Switching  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 x Process Creation  1 2 3

2 x System Call Overhead  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 x Shell Scripts (1 concurrent)  1 2 3

2 x Shell Scripts (8 concurrent)  1 2 3
Wide character in printf at ./Run line 1484.

4 x Dhrystone 2 using register variables  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4 x Double-Precision Whetstone  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4 x Execl Throughput  1 2 3

4 x File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks  1 2 3

4 x File Copy 256 bufsize 500 maxblocks  1 2 3

4 x File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks  1 2 3

4 x Pipe Throughput  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4 x Pipe-based Context Switching  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4 x Process Creation  1 2 3

4 x System Call Overhead  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4 x Shell Scripts (1 concurrent)  1 2 3

4 x Shell Scripts (8 concurrent)  1 2 3
Wide character in printf at ./Run line 1484.

========================================================================
   BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)

   System: raspberrypi: GNU/Linux
   OS: GNU/Linux -- 4.9.41+ -- #1023 Tue Aug 8 15:47:12 BST 2017
   Machine: armv6l (unknown)
   Language: en_US.utf8 (charmap="ANSI_X3.4-1968", collate="ANSI_X3.4-1968")
   CPU 0: ARMv6-compatible processor rev 7 (v6l) (0.0 bogomips)
          
   15:40:32 up 3 min,  3 users,  load average: 0.90, 0.85, 0.38; runlevel 5

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: 日  9月 03 2017 15:40:32 - 16:10:03
1 CPU in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables        2279562.3 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                      462.4 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput                                236.2 lps   (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks         45718.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           14660.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        119375.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              186043.5 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  27950.5 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                                628.8 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                    542.7 lpm   (60.1 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                     69.8 lpm   (60.2 s, 2 samples)
System Call Overhead                         469639.0 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0    2279562.3    195.3
Double-Precision Whetstone                       55.0        462.4     84.1
Execl Throughput                                 43.0        236.2     54.9
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0      45718.5    115.5
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      14660.5     88.6
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     119375.5    205.8
Pipe Throughput                               12440.0     186043.5    149.6
Pipe-based Context Switching                   4000.0      27950.5     69.9
Process Creation                                126.0        628.8     49.9
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4        542.7    128.0
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0         69.8    116.3
System Call Overhead                          15000.0     469639.0    313.1
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                         113.6

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: 日  9月 03 2017 16:10:03 - 16:41:23
1 CPU in system; running 2 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables        2377183.7 lps   (10.1 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                      913.7 MWIPS (9.9 s, 7 samples)
Execl Throughput                                247.5 lps   (29.8 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks         45899.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           14610.9 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        119704.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              180469.6 lps   (10.1 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  25944.8 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                                608.2 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                    536.9 lpm   (60.1 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                     68.7 lpm   (61.2 s, 2 samples)
System Call Overhead                         476431.6 lps   (10.1 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0    2377183.7    203.7
Double-Precision Whetstone                       55.0        913.7    166.1
Execl Throughput                                 43.0        247.5     57.5
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0      45899.5    115.9
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      14610.9     88.3
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     119704.5    206.4
Pipe Throughput                               12440.0     180469.6    145.1
Pipe-based Context Switching                   4000.0      25944.8     64.9
Process Creation                                126.0        608.2     48.3
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4        536.9    126.6
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0         68.7    114.5
System Call Overhead                          15000.0     476431.6    317.6
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                         119.6

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: 日  9月 03 2017 16:41:23 - 17:17:00
1 CPU in system; running 4 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables        2365565.8 lps   (10.1 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                     1836.2 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput                                247.9 lps   (29.3 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks         42586.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           13446.9 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        113641.8 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              178788.4 lps   (10.1 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  23390.6 lps   (10.1 s, 7 samples)
Process Creation                                609.8 lps   (30.1 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                    531.9 lpm   (60.3 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                     66.4 lpm   (61.4 s, 2 samples)
System Call Overhead                         472401.4 lps   (10.1 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0    2365565.8    202.7
Double-Precision Whetstone                       55.0       1836.2    333.9
Execl Throughput                                 43.0        247.9     57.7
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0      42586.5    107.5
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      13446.9     81.3
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     113641.8    195.9
Pipe Throughput                               12440.0     178788.4    143.7
Pipe-based Context Switching                   4000.0      23390.6     58.5
Process Creation                                126.0        609.8     48.4
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4        531.9    125.4
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0         66.4    110.7
System Call Overhead                          15000.0     472401.4    314.9
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                         122.9

ということで、インデックススコアはシングルで113.6、4パラレルで122.9ということだった。僅かな差だけど4スレッドの方が数値良いんだ・・・

UnixBench結果を比較

UnixBench比較
せっかくなので過去に計測したNanoPi NEO, NEO2とも比較してみた。

NanoPi NEO(1.2GHz時)はシングルで197.4、4パラレルで536.4だったので、インデックススコアの数値で比較するとRPi0WはそれぞれNanoPi NEO(無印)の58%と 23%という結果。

NanoPi NEO2ではシングルで298.9、４パラレルで771.2ということで、インデックススコアの数値で比較するとRPi0WはそれぞれNanoPi NEO2の38%と16%というとても寂しい結果となった。

RPi0Wはシングルコア・シングルスレッドなCPUなので4パラレルでは数値が上がらずかなり非力に見える。
でも、発熱少ないから冷却はあまり意識しなくて良さそう。それに用途さえ間違えなければ性能としては十分。

関連記事:

大人の夏休み宿題工作 Raspberry Pi Zero W用フリスクケース

Raspberry Pi Zero (以下RPi0, Zero WはPRi0W)がフリスクサイズだというのはよく言われてることだし、フリスクの容器をRaspberry Pi Zeroのケースにするというのはもはやネタとしては新鮮味もクソもない。とはいえ、まさにフリスク容器に収めてくれといわんばかりのサイズなのでやっぱり入れてみたいよね。ただ、フリスクの容器をRPi0/PRi0Wのケースにするのは大きさがギリギリ過ぎて意外と大変らしい。
でも、基本的に無駄な苦労が死ぬほど嫌いな「がとらぼ」の中の人としては楽にフリスク容器に収めたい。

どうするか？

Frisk
ジャジャーン、FRISK 120% BOOSTER
フリスクの容器に入れたいと書いておきながら、いきなりサイズ違いのインチキ。これぞ大人。
でも、幅がほんの少し違うだけで圧倒的に工作が楽なのよ。

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 1
工作に使うのはリューター。今回はどれを使おうかしら。

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 2
今回はこれに決定。(でも、こいつはあまりにも削れすぎだった)

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 3
フリスクのケースに収めるにあたり、Raspberry Pi Zeroの四隅にネジを付ける。(「がとらぼ」では既に付けてたけど)。ちょうど良いのはPCの5インチベイにDVDドライブとかを固定するのに使うミリネジ。これで高さ調節できるのでmicroSDカードを抜いた状態でRPi0Wをフリスク容器の中に入れた時にHDMI端子の上の面がフリスク容器の縁と高さが揃う程度に調整する。(フリスク容器の中の仕切りを取ってから)

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 4
フリスク容器の中の仕切りは端の少しだけを残す。残した部分がRaspberry Pi Zeroの縦方向の抑えになるのでケースの中でカタカタしない。また、ゴム足をフリスク容器の内側に取り付けて横方向の遊びを無くす。これでRaspberry Pi Zeroが中でカタカタすることは絶対になくなる。USB端子の出っ張りがフリスク容器を削った部分にちょうど乗るようにする。HDMI端子は飛び出し部分がないので穴の位置が合っていればOK.
microSDカードは端が飛び出すのでその部分も削ってやる。今回は、microSDカードが元々フリスク容器の中の仕切りがあった場所の反対側になるようにした。その方が外ケースを嵌めたときにmicroSDカードが目立たないかなと。

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 5
フリスク容器の内側ケースを削ってRPi0Wを収めてみた。ちょうどぴったり。ゴム足がかなり効いてるのでRPi0Wの基板が中で微動だにしない。

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 6
microSDカードはフリスク容器の内側ケースからは僅かに飛び出る。

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 7
フリスク容器の外側ケースには3箇所穴を開けた。microSDカードの部分はちょうど凹になってるので穴を開ける必要はない。上の写真はリューターでガシガシやった直後なので穴が汚いけど、この後でヤスリで平らに整える。

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 8
フリスク容器の外側ケースを嵌める凹の部分にちょうどハマるのでmicroSDカードの出っ張りはなくなる。まるでmicroSDカードがこの位置に来ることを見越してフリスクの容器が作られたみたい。

Frisk容器にRaspberry Pi Zero Wを収める 9
HDMIやUSBケーブルをつなぐとフリスクケースの穴は見えなくなるので綺麗に仕上げなくても良いのかも。

今回はリューターで穴あけと樹脂削りを行ったが工作時間は削りの微調整など込みで15分かかっていない。どのように配置するかとかどこを削るかの計画が1時間くらい。リューターの先端の選択を誤って削れすぎる刃にしていたので穴あけの位置合わせのつもりで先端を当てた瞬間に貫通するし、ちょっと手先が震えただけでバリバリ削れちゃったけどその分あっという間にできた。

関連記事:
Up