Test Raspberry Pi - Malinowy król wśród tanich mikrokomputerów?

Specyfikacja, testy wydajności, poboru mocy i temperatury

Raspberry Pi miał być z założenia komputerem przystępnym cenowo dla niemalże każdego potencjalnego użytkownika. By tak było, Raspberry Pi zdecydowało się na architekturę ARM, która oferuje dość dobry stosunek cena/wydajność. W efekcie dostajemy na pokładzie procesor z gatunku SoC (System-on-Chip) firmy Broadcom o oznaczeniu BCM2835. Towarzyszy mu 256MB pamięci RAM. W modelu A początkowo miało być jej jedynie 128MB, jednak ostatecznie producent zdecydował się na podwojenie ilości pamięci w tej tańszej odmianie Malinki. A oto, jak się prezentuje pełna specyfikacja produktu:

• Procesor: SoC Broadcom BCM2835 (ARM1176JZF-S CPU, 700MHz, 128KB cache L2)
• Pamięć RAM: 256MB, SDRAM
• Układ graficzny: Broadcom VideoCore IV (OpenGL ES 2.0, 1080p30 h.264/MPEG-4 AVC high-profile decoder)
• Komunikacja: 10/100 Ethernet (model B)
• Wyjścia wideo: 1x HDMI 1.4, 1x Composite (RCA), DSI
• Wejścia/wyjścia: USB 2.0 (2x - model B, 1x - model A)
• Wyjścia audio: 1x minijack 3,5mm
• Inne złącza: micro-USB (zasilanie), GPIO, CSI
• Czytnik kart SD
• Wymiary: 85.60 × 53.98 mm
• Waga: 45g
• Gwarancja: 24 miesiące

Na SoC BCM2835 składają się rdzeń ARM1176JZF-S o częstotliwości taktowania zegara wynoszącej 700 MHz i rdzeń GPU VideoCore IV. Nie jest to rozwiązanie najnowsze, gdyż korzysta ono z architektury ARMv6 (tak jak np. NVIDIA Tegra czy popularna w smartfonach rodzina Qualcomm MSM). W dobie ARMv7 (Samsung Exynos 4210, Apple A5) wypada to dość blado, jednak, co najważniejsze, jest dość tanie. Mimo tego, wraz ze sprzętowym wsparciem dla odtwarzania filmów w 1080p czy OpenGL ES 2.0 zastosowanie takiego CPU i GPU wydaje się być wystarczające. Tak samo 256MB pamięci RAM. Niby to mało, jednak w rzeczywistości powinno starczyć. Warto jeszcze zajrzeć do środka procesora i zobaczyć co oferuje on dla zaawansowanych użytkowników, gotowych do skorzystania z możliwości programowania niskopoziomowego. Mamy więc magistralę I2C służącą do skomunikowania ze sobą układów scalonych, SPI, układ UART, no i wspomniane wcześniej GPIO. Pewną wadą z pewnością będzie brak zegara czasu rzeczywistego RTC. Wiąże się z tym chociażby taka niedogodność, że czas będziemy musieli ustawiać ręcznie przy każdorazowym uruchomieniu Maliny. Oczywiście możliwa jest jego autoaktualizacja przez system operacyjny przy wykorzystaniu sieci komputerowej.

Przejdźmy zatem do testów wydajności. Układy ARM nie grzeszą mocami przerobowymi – to powszechnie znany fakt. Producent twierdzi, że układ Broadcoma można porównać pod tym względem do prapradziadka w rodzinie x86 – procesora Intel Pentium II 300MHz. Porównanie to jest oczywiście mało obrazowe – ciężko jest bowiem konfrontować ze sobą dwie, tak bardzo różniące się od siebie architektury, jak x86 i ARM. I to mimo tego, że reprezentant tej pierwszej czasy świetności ma już dawno za sobą. Cóż, zobaczmy więc, jak się to wszystko przekłada na rzeczywistość. Zacznijmy od benchmarków. Pewna ich liczba została już dostosowana pod platformę Raspberry Pi. My użyliśmy dwóch: testu Linpack sprawdzającego wydajność procesora oraz dema wchodzącego w skład piekielnie popularnej niegdyś gry, Quake III Arena. Żeby jednak dokonać testu, musieliśmy dokonać kompilacji zarówno pierwszego benchmarka, jak i wykorzystującej OpenGL gry. W pierwszym przypadku, budowanie aplikacji trwało około 10 minut, w wypadku Quake’a musieliśmy poczekać aż blisko pół godziny.

Test Linpack sprawdza wydajność procesora w numerycznym rozwiązywaniu problemów algebry liniowej. Benchmark ten mierzy szybkość rozwiązywania gęstego układu równań liniowych, jako abstrakcji standardowych problemów spotykanych w problemach inżynieryjnych i naukowych. Układ Broadcoma poradził w nim sobie, tak jak się można było spodziewać, bliskim Pentium 2 300 MHz. Trochę jednak do tego wyniku brakuje. Dla porównania z czymś współczesnym, tym razem zbliżonym pod względem architektury do testowanego SoC, weźmy układ Samsung Exynos 4210 występujący w smartfonie Samsung Galaxy S2. W teście jednowątkowym (a więc tak, jak w Raspberry Pi) uzyskał on 43.8 MFLOPS, czyli niewiele więcej.

Najważniejszym testem Raspberry Pi wydaje się to, czego większość oczekiwała najbardziej od tego komputera, czyli odtwarzanie różnych materiałów filmowych, a szczególnie, tych w rozdzielczości Full HD. Z typowymi kodekami, jak Xvid, MPEG-2 Malina radzi sobie bardzo dobrze. Zarówno obraz, jak i dźwięk są płynne, nie występują też żadne błędy czy przekłamania. Filmy skompresowane do rozdzielczości 720p - tak samo. Bez problemów da się je oglądać. Jednak tu, gdzie pokładaliśmy największe nadzieje, czyli w odtwarzaniu materiału w 1080p, wylał się na nas kubeł zimnej wody. Pliki zakodowane w h264 albo się w ogóle nie odtwarzały, albo występowały bardzo częste przycięcia i zaniki obrazu. Ciężko stwierdzić, czy jest to przyczyna sprzętowa, czy też software'owa. Sprawdziliśmy ten fakt na obydwu testowych dystrybucjach - Debianie z LXDE oraz z XBMC. Na obu występowały problemy z odtwarzaniem. W niedalekiej przyszłości, postaramy się przetestować to jeszcze raz, tym razem z wykorzystaniem dystrybucji OpenELEC + XBMC. Dokonamy oczywiście odpowiedniej aktualizacji. Na pocieszenie, dodamy, że bez jakichkolwiek problemów odtwarzane były filmy z YouTube. I to niezależnie od trybu - począwszy od 240p, skończywszy na 1080p.

Test w Quake III Arena należy potraktować jako ciekawostkę. Nic zupełnie nie stoi na przeszkodzie, aby zagrać w tego legendarnego już FPS'a, bo niezależnie od ustawionej rozdzielczości czy detali obrazu, liczba klatek na sekundę waha się od 20 do 24. Nie jest to wiele, jednak wystarcza raczej do komfortowej gry w pojedynkę. Na forum Raspberry można jednak znaleźć pomysły na zwiększenie wydajności (np. wyłączenie domyślnie wymuszonego AAx4), co pozwala osiągnąć ponad 30 fps.

W Quake III Arena na malinie też można od biedy pograć

Jeszcze co do ogólnej wydajności Malinki. Wspomnieć należy o obciążeniu procesora podczas pracy w systemie. Gdy korzystamy z Debiana "squeeze" 6 (środowisko graficzne LXDE), umieszczony w prawym dolnym rogu ekranu, na pasku zadań, miernik "zajętości" CPU jest niemal przez cały czas maksymalnie zapełniony. I to nieważne, czy spokojnie przeglądamy strony internetowe, czy też buszujemy po katalogach na karcie SD - całe pole jest zielone, co świadczy o stuprocentowym obciążeniu głównej jednostki obliczeniowej.

Pobór mocy i wydzielanie ciepła

Raspberry Pi zostało zaprojektowane z głównym naciskiem na niski pobór mocy. Niski to jednak pewne niedopowiedzenie. Testowany model B, według producenta, pobierać ma 3,5W prądu, co jest wartością naprawdę małą. Jeszcze mniej "ciągnie" z gniazdka model A - jedynie 2,5W. Przy okazji testów w Quake III Arena (w Debianie) oraz podczas odtwarzania filmu w HD (Raspbmc) zmierzyliśmy pobór mocy Maliny pod obciążeniem. W spoczynku zaś, odczytywaliśmy wynik przy wyświetlaniu pulpitu systemowego. Zobaczmy zatem, ile w rzeczywistości mocy potrzebuje do pracy model B.

Jak widać na powyższym wykresie, producent nie rzucił słów na wiatr. Podczas odtwarzania filimu czy też grania w Quake'a, watomierz wskazywał od 3,6 do 3,8W, w zależności od dystrybucji. Maksymalna odnotowana wartość pod obciążeniem wynosiła 4,3W. W spoczynku, wyniki obydwu dystrybucji są również do siebie zbliżone - pobór mocy wynosił 3W i 3,2W odpowiednio dla Debiana i Raspbmc. Jeszcze słówko odnośnie wydzielania ciepła przez komponenty Raspberry Pi. Z uwagi na specyficzne położenie układu SoC (przypomnijmy - znajduje się on pod pamięcią RAM), wymiana ciepła między nim a otoczeniem z pewnością będzie utrudniona. I tak też w rzeczywistości jest. Z wierzchu - pamięć RAM jest oczywiście chłodna. Jednak wystarczy przyłożyć palec od spodu i...co się okazuje? Powierzchnia ta jest gorąca, jak diabli. Podobnie, w całkiem sporym stopniu, nagrzewa się układ SMSC, jednak w stopniu zauważalnie niższym niż SoC Broadcoma.

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• następna ›
• ostatnia »