第五代樹莓派效能數(shù)據(jù)揭露

第五代樹莓派（Raspberry Pi 5, RPi 5）官方預(yù)計(jì)賣60美元（4GB RAM）與80美元（8GB RAM），比前一代相同RAM容量的55美元、75美元貴個(gè)5美元，但貴這5美元是否值得呢？

由于樹莓派基本上仍是桌上型，桌上型運(yùn)算系統(tǒng)多講究?jī)r(jià)格效能比（Cost-Performance Ratio, CP Ratio，或稱性能價(jià)格比、性價(jià)比），而行動(dòng)裝置比較重視每瓦效能（Per Watt Performance）表現(xiàn)，所以已經(jīng)有各方單位對(duì)RPi 5進(jìn)行各種效能測(cè)試，用各種標(biāo)竿、基準(zhǔn)（benchmark）軟件來(lái)測(cè)，以下就來(lái)解析這些數(shù)據(jù)，從中分析合算性，供各方創(chuàng)客Maker參考。

Geekbench單核測(cè)試

依據(jù)樹莓派公司官方部落格Alasdair Allan所揭露，用Geekbench 6.2內(nèi)部版來(lái)測(cè)試，在單核條件下的測(cè)試，RPi 5至少是RPi 4的2.24倍效能，分?jǐn)?shù)為764分比340分。

這里頭需要解釋，RPi 5可以用新的64位版樹莓派操作系統(tǒng)，新版使用16KB的虛擬內(nèi)存分頁(yè)，舊版則使用4KB，新版也可以用4KB分頁(yè)，以達(dá)到跟舊版32位間較佳的兼容性，反之16KB理論上會(huì)有較差的效能但較佳的效能。

事實(shí)上正因?yàn)橐獪y(cè)試16KB分頁(yè)模式，所以才需要內(nèi)部版的Geekbench，不然一般公開版即可。不過(guò)實(shí)際測(cè)試的結(jié)果，16KB只比4KB快一點(diǎn)點(diǎn)，分?jǐn)?shù)為774分，因此現(xiàn)階段沒(méi)必要為那一點(diǎn)點(diǎn)效能增幅而換用16KB分頁(yè)，除非是毫無(wú)包袱全新使用。

另外要說(shuō)的是，每次測(cè)試數(shù)據(jù)總會(huì)有些出入，大概是正負(fù)6分，而且需要調(diào)整一些設(shè)定，例如關(guān)閉軟件更新查核，或不同的記憶卡，還有RPi 5一定要用風(fēng)扇散熱，不同的風(fēng)扇也可能是變因。

圖1 Geekbench測(cè)試RPi 5、RPi 4的單線程效能（數(shù)據(jù)源：樹莓派官網(wǎng)）

Geekbench多核測(cè)試

單核測(cè)試是最具普遍參考價(jià)值的，畢竟不是所有軟件都支持多核，但一定會(huì)用到單核。不過(guò)支持多核的軟件也開始增多，所以多核也幾乎成了必測(cè)項(xiàng)，官方揭露的數(shù)據(jù)結(jié)果是723分對(duì)1604分，RPi 5是RPi 4的2.21倍，增速效果與單核條件近似。

比較有趣的是，RPi 5的測(cè)試一樣有4KB、16KB兩種分頁(yè)模式的測(cè)試，結(jié)果16KB的效能還些微倒退，分?jǐn)?shù)為1588分，看來(lái)16KB分頁(yè)版還有待調(diào)教精進(jìn)。此外，多核測(cè)試的數(shù)據(jù)出入也比較大，4KB版為正負(fù)22分，16KB版則為正負(fù)63分。

圖2 Geekbench測(cè)試RPi 5、RPi 4的多線程效能（數(shù)據(jù)源：樹莓派官網(wǎng)）

超頻測(cè)試

進(jìn)一步的，知名創(chuàng)客Jeff Geerling對(duì)RPi 5進(jìn)行超頻，從正常運(yùn)作的2.4GHz超到3GHz，同樣以單核、雙核來(lái)比較，單核從774分增加到906分，雙核則從1604分增加到1634分。

Jeff表明超頻的幅度愈高愈不穩(wěn)，2.6GHz穩(wěn)定，2.8GHz還算穩(wěn)定，3GHz就開始不穩(wěn)容易奇怪動(dòng)作，最高超到3.1GHz。Jeff認(rèn)為若用上液態(tài)氮可能可以超到3.3GHz。

圖3 RPi 5超頻的結(jié)果以單核的效能增幅較大（數(shù)據(jù)源：Jeff Geerling）

加密測(cè)試、機(jī)器學(xué)習(xí)測(cè)試

Jeff還有測(cè)試加密運(yùn)算效能，使用Arm的Cryptographic延伸軟件來(lái)測(cè)，主要是測(cè)AES-256-CBC解密運(yùn)算，結(jié)果差距巨大，RPi4表現(xiàn)為30206 bytes/s，RPi 5則為1368195 bytes/s，差距45倍，主要是RPi 5的主控芯片BCM2712有AES硬件加速電路，這在無(wú)線通信時(shí)非常有用，因?yàn)闊o(wú)線通信的內(nèi)容是用AES-256加解密的。

圖4 RPi 5在AES加解密效能上遙遙領(lǐng)先前一代的RPi 4（數(shù)據(jù)源：Jeff Geerling）

另外Seeed Studio也對(duì)RPi 5進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)測(cè)試，使用ncnn框架來(lái)測(cè)，這項(xiàng)測(cè)試的數(shù)據(jù)愈小愈好，意即完成推論的時(shí)間（毫秒）愈短愈好，總共測(cè)試了13種模型，以及測(cè)試單個(gè)線程與多（四個(gè)）線程條件下的表現(xiàn)，結(jié)果都有明顯的效能差距。

差距最小的是YOLOv4-tiny多線程推論時(shí)，差距僅2.28倍；差距最大的是ResNet18單線程推論時(shí)，差距達(dá)5.97倍，意即RPi 4需要花191毫秒才能完成的推論，在RPi 5上只要32毫秒。其他各方各面也幾乎都是呈倍的差距。

另外Core Electronis也有一系列的兩代比較測(cè)試，主要是用Sysbench軟件來(lái)測(cè)，甚至是逼近應(yīng)用程序的實(shí)際動(dòng)作來(lái)測(cè)是，例如使用Gimp這套開放源代碼的圖像處理軟件（類同于Photoshop）的縮放、旋轉(zhuǎn)動(dòng)作來(lái)測(cè)試耗用的時(shí)間。

圖5 各種AI模型推論運(yùn)算表現(xiàn)測(cè)試，第五代比第四代快2.28～5.97倍（數(shù)據(jù)源：Seeed Studio）

小結(jié)

多花5美元換得各方面都有呈倍的效能，確實(shí)合算，而且長(zhǎng)寬尺寸依然維持著名片大小，即8.5 x 5.6公分，不過(guò)功耗用電肯定增加（等待更多人揭露TDP的瓦數(shù)比較），以及幾乎強(qiáng)制要使用電動(dòng)風(fēng)扇散熱了。

審核編輯：劉清