Im Vergleich zu den 875 DMIPS des Raspberry Pi 1 verfügt der Raspberry Pi 2 mit 6840 DMIPS über eine mehr als siebenmal so hohe Rechenleistung. Ob sich das in der Praxis so auswirkt, hängt allerdings sehr von der Frage ab, ob die Software ein paralleles Verarbeiten über die vier Cores ermöglicht. In vielen Fällen ergeben sich sogar noch höhere Steigerungen, da etwa der zusätzliche und schneller angebundene Arbeitsspeicher für weniger Zugriffe auf die langsame SD-Karte sorgt.
Die Tabelle “Rechenleistung im Vergleich” zeigt eine Übersicht über die Ergebnisse des Raspberry Pi im Vergleich zu anderen aktuellen SBCs und einer Reihe von Computern von vorgestern bis heute. Die Daten der Geräte mit ARM-Kern stammen von ARM, in der Regel liegen die Leistungsdaten meist unter den in der Praxis ermittelten Werten. Die Daten der x86-Systeme entstammen echten Messungen (meist Sandra Dhrystone) [6].
Rechenleistung im Vergleich
|
Plattform |
RAM |
Chip |
Technologie |
Architektur |
DMIPS/MHz |
Kerne |
MHz |
DMIPS |
Vgl. RPi 1 |
Vgl. RPi 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Raspberry Pi |
||||||||||
|
Raspberry Pi 1 |
512 MByte |
Broadcom BCM2835 |
65 nm |
ARM1176JZ-F |
1,25 |
1 |
700 |
875 |
100% |
13% |
|
Raspberry Pi 2 |
1 GByte LPDDR2 |
Broadcom BCM2836 |
28 nm |
Cortex A7 |
1,90 |
4 |
900 |
6840 |
782% |
100% |
|
Banana Pi |
||||||||||
|
Banana Pi |
1 GByte |
AllWinner A20 |
40 nm |
Cortex A7 |
1,90 |
2 |
1000 |
3800 |
434% |
56% |
|
Banana Pro |
1 GByte |
AllWinner A20 |
40 nm |
Cortex A7 |
1,90 |
2 |
1000 |
3800 |
434% |
56% |
|
Banana Pi M2 |
1 GByte |
AllWinner A31S |
40 nm |
Cortex A7 |
1,90 |
4 |
1000 |
7600 |
869% |
111% |
|
Andere Single Board Computer (SBC) |
||||||||||
|
Beaglebone Black |
512 MByte |
TI Sitara AM3358/9 |
45 nm |
Cortex A8 |
2,00 |
1 |
1000 |
2000 |
229% |
29% |
|
Hummingboard-i2 |
1 GByte |
Freescale i.MX6 DualLite |
40 nm |
Cortex A9 |
2,50 |
2 |
1000 |
5000 |
571% |
73% |
|
Cubox-i4Pro |
2 GByte |
Freescale i.MX6 Quad |
40 nm |
Cortex A9 |
2,50 |
4 |
1000 |
10000 |
1143% |
146% |
|
Odroid C1 |
1 GByte DDR3 |
Amlogic S805 |
28 nm |
Cortex A5 |
1,57 |
4 |
1500 |
9420 |
1077% |
138% |
|
Smartphones |
||||||||||
|
Galaxy S3 Mini (GT-I8190) |
1 GByte |
ST-Ericsson NovaThor U8500 |
45 nm |
Cortex A9 |
2,50 |
2 |
1000 |
5000 |
571% |
73% |
|
iPhone 5 |
1 GByte |
Apple A6 |
32 nm high-k metal gate |
ARMv7s Swift [Apple] |
3,50 |
2 |
1300 |
9100 |
1040% |
133% |
|
Spielekonsolen |
||||||||||
|
Playstation 2 |
36 MByte |
EmotionEngine |
250 nm |
RISC, basiert auf MIPS R5900 |
20,34 |
1 |
295 |
6000 |
686% |
88% |
|
Apple-Computer |
||||||||||
|
Apple ][e |
64 KByte |
MOS Technology 6502 |
8000 nm |
MOS Technology |
0,43 |
1 |
1 |
0,43 |
0,05% |
0,01% |
|
Apple Macintosh 128 K |
128 KByte |
Motorola 68000 |
3500 nm |
CISC |
0,23 |
1 |
6 |
1,4 |
0,16% |
0,02% |
|
iMac G3 |
32 MByte |
PowerPC 750 G3 |
260 nm |
PowerPC G3 |
2,25 |
1 |
233 |
525 |
60% |
8% |
|
Intel- und AMD-PCs |
||||||||||
|
No Name PC 1 |
64 MByte |
Pentium II, 300 MHz |
350 nm |
x86 Intel |
0,91 |
1 |
300 |
273,6 |
31% |
4% |
|
No Name PC 2 |
384 MByte |
AMD Duron, 800 MHz |
180 nm |
AMD Spitfire |
2,81 |
1 |
800 |
2250 |
257% |
33% |
|
Dell Inspiron 7520 |
8 GByte |
Intel Core i7-3632QM |
22 nm |
Intel Core i7 |
14,19 |
4 |
2200 |
99750 |
11400% |
1458% |
|
Hetzner EQ-4 Server |
32 GByte |
Intel Core i7-3770 |
22 nm |
Intel Core i7 |
14,19 |
4 |
3400 |
106530 |
12175% |
1557% |
Eben Upton vergleicht die subjektiv wahrgenommene Performance des RasPi 2 in etwa mit einem AMD Duron bei 800 MHz – mit einem schlanken System ausgestattet, wäre ein auf diesen Chip aufbauender Desktop heute noch lauffähig. Gegenüber dem Raspberry Pi Modell 1, der in Bezug auf die Leistung etwa einem Pentium II 300 MHz gleicht, bedeutet dies einen deutlichen Fortschritt.
Der von der Raspberry Pi Foundation immer wieder genannte Faktor 6, um den der neue RasPi schneller arbeiten soll, ergibt sich aus dem Durchschnitt mehrerer Messungen in unterschiedlichen Anwendungsgebieten, wobei der PC diesen je nach Anwendung deutlich über- oder unterschreitet. Multithreaded-CPU-Benchmarks wie etwa SysBench weisen dem RasPi 2 ebenfalls die sechsfach höhere Leistung nach.
SCP-Performance-Test
Das Secure-Copy-Protokoll dient zum sicheren Transfer von Daten über das Internet. Es benötigt dafür zwei Prozesse, den SSH-Daemon und einen SFTP-Server. Dabei erweist sich der SSH-Daemon gerne als Nadelöhr, da das Verschlüsseln und Ausliefern der Daten ins Netzwerk die CPU stark belastet. Während eines Transfers mit SCP nutzt der SSH-Daemon die CPU eines Raspberry Pi zu etwa 90 Prozent aus, während sich der SFTP-Server mit den restlichen 10 Prozent begnügt (Abbildung 5).
Abbildung 5: Der Transfer von Daten über das Netzwerk mit SCP lastet den Raspberry Pi schnell bis zum Maximum aus.
Auf dem Raspberry Pi der ersten Generation teilen sich dabei beide Prozesse einen CPU-Kern, während auf dem Raspberry Pi 2 die Dienste jeweils einen CPU-Kern exklusiv in Anspruch nehmen dürfen. Das erlaubt es, den Unterschied in der Performance zu veranschaulichen (Tabelle “SCP-Vergleichstest”). Damit die Leistung der SD-Karte und deren Anbindung das Ergebnis nicht beeinflussen, schreibt das System im Test die Daten auf eine RAM-Disk im Speicher.
SCP-Vergleichstest
|
ARM Freq |
SDRAM Freq |
GPU Core Freq |
Temp |
SCP-Schreiben1 |
% |
SCP-Lesen1 |
% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Raspberry Pi 2, Raspbian |
|||||||
|
900 MHz |
450 MHz |
250 MHz |
53,5 °C |
52,6 Mbit/s |
100,0 |
54,8 Mbit/s |
100 |
|
1000 MHz |
500 MHz |
500 MHz |
58,4 °C |
56,3 Mbit/s |
107,0 |
69,0 Mbit/s |
126 |
|
1050 MHz |
500 MHz |
500 MHz |
58,4 °C |
65,6 Mbit/s |
124,6 |
69,0 Mbit/s |
126 |
|
1100 MHz2 |
500 MHz |
500 MHz |
|||||
|
Raspberry Pi 1, Raspbian |
|||||||
|
700 MHz |
400 MHz |
250 MHz |
43,3 °C |
21,1 Mbit/s |
40,0 |
21,1 Mbit/s |
38 |
|
1000 MHz |
600 MHz |
250 MHz |
51,4 °C |
36,4 Mbit/s |
69,1 |
33,3 Mbit/s |
61 |
|
Raspberry Pi 2, Debian Jessie3 |
|||||||
|
900 MHz |
450 MHz |
250 MHz |
|
47,6 Mbit/s |
90,5 |
52,6 Mbit/s |
96 |
|
1050 MHz |
500 MHz |
500 MHz |
|
58,0 Mbit/s |
110,1 |
71,4 Mbit/s |
130 |
|
1 Durchschnittswert aus mehreren Durchgängen, 2 Test nicht durchführbar, da RasPi 2 instabil arbeitet, 3 mit für ARMv8 optimierten Paketen |
|||||||
Der größte Unterschied zwischen den Generationen zeigt sich ohne Übertakten der SoCs: Gegenüber dem RasPi der ersten Generation schiebt der neue Raspberry die Daten mit mehr als dem 2,5-fachen Tempo durch das Netz. Der mit Debian Jessie [7] ausgestattete RasPi 2 überrascht mit einer zu Raspbian etwas geringeren Datenrate.
Das Übertakten auf 1,05 GHz kitzelt etwas mehr als 25 Prozent zusätzliche Leistung aus dem neuen Gerät heraus. Ein Teil davon ist sicherlich der 10 Prozent höheren Taktrate des Arbeitsspeichers sowie der höheren Taktrate für den GPU-Core zuzurechnen, der den L2-Cache antreibt.
Ein optimal übertakteter Raspberry Pi 2 erreicht im SCP-Test mit etwa 70 Mbit/s eine mehr als doppelt so hohe Übertragungsrate als die 33 Mbit/s eines voll übertakteten RasPi 1. Allerdings erzielt auch der maximal ausgereizte RasPi 2 nicht die rechnerisch maximale Bandbreite eines 100-Mbit-LAN-Ports von etwa 90 Mbit/s.
Mit der theoretisch maximal möglichen Taktrate von 1,1 GHz ließ sich die für den Test genutzte Hardware nicht mehr stabil betreiben – Abstürze und Fehler beim Übertragen der Daten machten eine Messung der Übertragungsrate unmöglich. Mit feinen Anpassungen der Überspannungen und der Taktraten von RAM und GPU-Core ließe sich aber das Modell eventuell selbst bei maximal überhöhter CPU sicher betreiben.
In der Praxis
Beim Start des Raspberry Pi 2 grüßt ein nettes Detail den Raspbian-Nutzer: Vier Himbeeren statt nur einer schmücken die Ausgaben. Sie verdeutlichen die vier Kerne des neuen System. Bereits beim Laden der Desktop-Umgebung und dem Start einzelner Programme zeigt sich ein deutlicher Unterschied zwischen den zwei Generationen: Während beim Vorläufer der einzige Core sehr schnell auf Anschlag läuft und sich das System immer wieder eine Auszeit genehmigt, läuft Version 2 angenehm flüssig und startet schnell in die einzelnen Anwendungen hinein. Die vier Prozessorkerne laufen zusammen oft unter 10 Prozent Gesamtauslastung.
Das Surfen im Web macht erstmals richtig Spaß. Webseiten bauen sich merklich schneller auf. Im direkten Vergleich zeigt der erste RasPi noch eine weiße Seite, während der RasPi 2 dies schon vollständig gerendert hat. Der Epiphany-Browser spielt Youtube-Videos dank der Arbeit der Foundation schon länger ab, mit dem RasPi 2 arbeitet nun die komplette Youtube-Seite in akzeptablem Tempo.
