Снова про Baikal? Ну да, нам самим хотелось устроить тест-драйв, воочию оценить производительность, а заодно узнать, как процессор справляется с классическими офисными задачами. Спойлер: эта рабочая лошадка в основном не показала выдающихся результатов, но обошла Intel в одной задаче.

«Наиболее отечественный»

Процессор Вaikal безальтернативно рассматривает для себя немало российских компаний, чтобы «пересадить» на него свой офисный персонал. И это основная причина, почему мы выбрали его для теста. Да, сейчас у производителя есть сложности с получением процессоров, но рук он не опускает и бросил все силы на решение вопроса.

На тест мы получили два универсальных персональных компьютера в форм-факторе Slim-Desktop (217×80×235 мм) Элпи511 с BE-M1000 (Вaikal-М) на борту. Первое впечатление — приятное. Экстерьер машины без нареканий: сделано добротно. Внутренние элементы тоже рук не царапают. Придраться можно к креплению задней интерфейсной панели, которая люфтит и ёрзает, как подросток на первом свидании. Других дефектов не заметили.

Забавной особенностью Элпи511 оказалось то, что он стабильно включается только со второй попытки. Когда нажимаешь кнопку Power в первый раз, он подаёт признаки жизни, но словно сомневается: «Пользователь, ты точно хочешь меня включить?» Второе нажатие снимает сомнения, и машина уже заводится без проблем.

BE-M1000 имеет четыре двухъядерных процессорных кластера архитектуры Arm Cortex-A57 (всего 8 ядер). Кластер Arm Cortex-A57 основан на архитектуре Armv8-A, это высокопроизводительное устройство с низким энергопотреблением. Каждый кластер включает два ядра с рабочей частотой 1,5 ГГц и оснащён L2 кэш памятью 1 Мб. Каждое ядро имеет 48 Кб L1 кэш команд и 32 Kб L1 кэш данных.

Процессорные ядра Arm Cortex-A57 могут работать в защищённом и незащищённом режимах в соответствии с технологией Arm TrustZone.

Глазами пользователя

Итак, мы перевоплотились в рядовых пользователей и посмотрели, как ведет себя Baikal-М с не менее отечественной, предназначенной для архитектуры ARM, ОС Astra Linux 1.7 релиз «Смоленск» с максимальным уровнем защищенности.

В ОС Astra Linux предустановлен офисный пакет LibreOffice, куда входит набор редакторов — текстовый (Writer), табличный (Calc), векторный (Draw), для презентаций (Impress) и для формул (Math). Их работу мы и оценивали.

Все основные форматы файлов поддерживаются. Для текстового редактора это DOC, DOCX, DOTX, HTML, ODT, OTT, PDF, RTF, TXT, XML и др. Для табличного: CSV, HTML, XLT, XLTX, XLS, XLSM, XLSX и др. Презентации открываются с расширением ODG, ODP, OTP, PPTX, PPSX, PPT, PPS и др.

Приложения начинают зависать, когда редактируешь «тяжелые» документы, например, текстовый редактор буксовал на редактировании документа в 50 страниц. В режиме рецензирования автоматически не определяется автор комментария/правки. Функциональность табличного редактора в целом покрывает потребности пользователя. А вот режима совместной работы с документом нет.

Также в составе ОС есть архиватор Ark, поддерживающий многие популярные форматы, включая 7z, tar, rar, zip и др. Архиватор работал без нареканий, все созданные архивы распаковывались без каких-либо проблем в других ОС.

А как насчет интернет-серфинга? В Astra Linux 4.7 для этого доступны браузеры Chromium и Mozilla Firefox. Страницы открываются достаточно шустро, без задержек. Но по ощущениям первый работает быстрее.

VDI на Baikal реализован с помощью диспетчера подключения Termidesk и средства виртуализации «Брест». Подключение возможно по протоколам SPICE или RDP. Но мы бы предпочли SPICE. При использовании RDP отклик оооочень медленный: запуск приложения длился 1,5 минуты, успели выпить чаю.

Вaikal vs Intel

Мы протестировали производительность Baikal-М и сравнили его Intel Core i5 (i5-10210U). Последний — почти монопольно представлен на ПК в офисном мире, и именно у Baikal есть шанс заменить его на корпоративном поле в настоящих реалиях. Немного перца к карамели: зарубежным аналогам процессор Baikal очевидно уступает. Если сравнивать частоту, то Вaikal чуть проигрывает: 1,5 ГГц против 1,6 ГГц у Intel Core i5. В то же время по некоторым параметрам нашим подопытным удалось-таки обойти i5.

По поводу конфигураций оперативной памяти у проверяемых АРМ. На АРМ с Baikal используется две планки ОЗУ по 4 ГБ каждая (DDR4 с частотой 2666 МГц), а на АРМ с Intel — одна планка ОЗУ на 8 ГБ (DDR4 с частотой 2400 МГц).

Мы прогнали два процессора Baikal — для чистоты эксперимента, — по набору тестов, предоставленных разработчиком OC Astra Linux. Он определяет базовые характеристики производительности в связке процессор – периферия. Тесты дают количественные оценки вычислительных мощностей процессора. А полученные результаты мы сравнили с аналогичными показателями архитектуры х86.

Например, по тесту Dhrystone Benchmark¹ Baikal проиграл в два с половиной раза. Потом мы прогнали процессор по тесту Unrolled Double Precision Linpack Benchmark². По нему Baikal снова отстал, но уже в пять раз. И снова это было ожидаемо: процессоры Intel оптимизированы для подобных задач. Посмотрели, как ведет себя Baikal на тесте Livermore Loops³ для суперкомпьютеров. И, наконец, закончили с математикой тестом SciMark 2⁴. Его результаты показывают скорость обработки сложных математических задач.

Итоги всех тестов выше объясняются разницей в частоте Baikal и Intel. И тут мы не получили ничего удивительного.

Все эти перепады показателей впечатляют только на диаграммах. В реальности же, испытывая Baikal как обычные пользователи, катастрофической разницы в сравнении с Intel мы не обнаружили. Мы гоняли их, запуская разные приложения, обработку таблиц и презентаций, всё работало без тормозов. Ну, потому что упереться в производительность процессора на обычных офисных задачах сложно.

Место, чтобы удивиться

А потом был тест STREAM, который измеряет скорость передачи данных (Мб/сек) для простых операций: копирование (COPY), масштабирование (SCALE), сложение (SUM) и сложение с умножением на скаляр (TRIAD).

Этот тест мы позже воссоздали в реальности. Нам нужно было смонтировать загрузочный диск на флешку. Обычно подобная операция на процессорах Intel занимает 10-15 минут. Вaikal уверенно сделал это за две минуты. Какой, а!

Такая скорость объясняется числом инструкций для разных процессоров. У Вaikal их меньше — поэтому ресурсов на задачу больше. Intel же особым образом оптимизирован под каждый из процессов, то есть содержит множество инструкций для каждого конкретного случая. И как следствие — он тратит больше времени на то, чтобы все эти инструкции обойти.

Таким образом, там, где Вaikal проигрывает из-за отсутствия оптимизации, он выигрывает в скорости… в силу отсутствия оптимизации!

По задачам графики мы получили сопоставимые между всеми подопытными результаты. Тестировали с помощью GLMark (glmark2) — небольшой Python/OpenGL (ES) утилиты для сравнительного тестирования графических процессоров (GPU Benchmark).

Картинки оказались чёткими, но прорисовка не слишком детальна. Но в процессе их создания системник не тормозил.

Своё, родное и немного горькое

В целом Вaikal показал ожидаемые результаты и по функциональным задачам может конкурировать с Intel. Последний обгоняет своего российского собрата в силу большей производительности и заложенных механизмов оптимизации отдельных процессов. И всё же Вaikal закрывает потребности рядового пользователя.

В то же время у него есть ряд особенностей, на которые нельзя закрыть глаза.

Во-первых, в задачах графики Вaikal не силён и запускать на нём графический редактор будет, наверно, рискованно. Он и не предназначен для этого. Для обработки графических задач используются специализированные графические процессоры (GPU), а встроенный в Baikal графический сопроцессор «тяжёлое рисование» просто не потянет. На конкурентном Intel без мощного графического сопроцессора мы бы тоже не стали запускать фотошоп. Обработку графики лучше отдать больше заточенным для этого инструментам.

Во-вторых, большая часть приложений не оптимизирована под его процессор. Например, при попытках запустить на Baikal шаринг экрана в рамках видеоконференции на IVA мы получили коллапс системника. Вероятно, оперативка переполнилась, но пока мы не забрались в логи, нам нечем подтвердить или опровергнуть нашу догадку. Когда мы указали на проблему, производители («Байкал Электроникс» и IVA) быстро скооперировались и забрали задачу на доработку. В-третьих, мы заметили, что оба системных блока ощутимо грелись. Перегрева так и не достигли, но мы не можем гарантировать это на более длительном использовании.

Ну и ещё один немаловажный нюанс — это стоимость. Процессор i5-10210U стоит 400 долларов, а вот BE-M1000 — уже 500 $. Разница невелика, но в пересчете в Гц/доллар уже существенна.

С другой стороны, Baikal идеально отвечает требованиям по импортозамещению. Сами процессоры родом с Тайваня, но локализация производства Вaikal высокая. Производитель говорит, что готов к процессу перестройки логистики, переводу производства на другие мощности, но как это воплотится в реальности — вопрос открытый.

Используемые тесты:

¹Тест Dhrystone Benchmark — синтетический тест производительности целочисленной арифметики процессора общего назначения. Он выдаёт результат в количестве итераций в секунду, который приводят к DMIPS (от Dhrystone MIPS) путём деления на 1757 (результат Dhrystone/s для компьютера VAX 11/780, то есть номинальной машины с 1 DMIPS).

²Тест Unrolled Double Precision Linpack Benchmark — тест производительности компьютеров при обработке чисел с плавающей запятой (двойная точность). Здесь измеряется скорость решения компьютером плотной системы линейных уравнений (СЛАУ) Ax=b, где A является матрицей размера n на n. По итогам теста, кстати, готовится рейтинг TOP 500, который отмечает самые высокопроизводительные суперкомпьютеры в мире.

³Тест Livermore Loops для суперкомпьютеров содержит 24 теста на языке Fortran. Производительность измеряется в миллионах операций с плавающей запятой в секунду или MFLOPS. Тест проверяет точность вычислений в конце. Основная цель — избежать простых операций над числами, 24 теста выполняются три раза в цикле Do-loop. Тест оценивает производительность вычислений над короткими, средними и большими последовательностями чисел.

⁴Тест SciMark 2 содержит в себе пять вычислительных тестов: FFT (быстрое преобразование Фурье), Gauss-Seidel Relaxation (метод Гаусса-Зейделя для решения СЛАУ), Sparse Matrix Multiply (умножение разреженных матриц), Monte Carlo Integration (интегрирование методом Монте-Карло), и LU Factorization (LU-разложение).

Андрей Карачевский

Системный архитектор «Инфосистемы Джет»

Сергей Носков

Младший инженер «Инфосистемы Джет»