Сравнение криптографической производительности популярных ARM-процессоров для DIY и Edge-устройств, плюс Xeon E-2224

    В одном из наших проектов используется Edge-модуль, работающий на широком наборе оборудования c процессором ARM, типа Raspberry Pi. Данное устройство используется для того, чтобы пересылать медиа-данные посредством зашифрованного канала на сервер.

    Основная часть нагрузки, которую создает ПО, обрабатывающее эти медиа-данные, генерируется криптографическими функциями TLS, поскольку в прочем отношении это просто релей. В этой связи появился интерес оценить производительность процессоров перечисленных ниже платформ для того, чтобы понять их потенциальную емкость в количестве обрабатываемых источников медиа-данных.

    На тесте были:

    • Nvidia Jetson Nano - 4 core ARM A57 @ 1.43 GHz

    • Raspberry Pi 4, Model B - Broadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz

    • Raspberry Pi 3, Model B+ - Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64-bit SoC @ 1.4GHz

    • Orange Pi Zero LTS - AllWinner H2 Quad-core Cortex-A7

    и, чтобы им не скучно было, к тестированию подключил Intel Xeon E-2224, дабы возникло понимание в сравнительных возможностях ARM vs Intel.

    На Jetson Nano установлено активное охлаждение с помощью вентилятора, на других платформах просто радиатор.

    Все процессоры 4х-ядерные, SMT нигде нет. Сравнение производилось в рамках однопоточного теста с помощью стандартных возможностей OpenSSL (OpenSSL 1.1.1 11 Sep 2018).

    Тест алгоритмов семейства SHA

    openssl speed sha

    Победителем теста среди ARM оказался Nvidia Jetson Nano, причем для sha-256/(1,8,16)KB он обогнал даже Xeon E-2224 - я повторно провел данный бенчмарк для Xeon E-2224 и Jetson Nano, результат остался тем же.

    Сравнительные данные в таблицах ниже ранжированы по месту в рейтинге производительности.

    Nvidia Jetson Nano

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    sha1             73350.09k   200777.04k   416181.08k   573274.72k   645373.43k   653034.35k
    sha256           68908.76k   188685.90k   412290.48k   568202.87k   644962.46k   651681.85k
    sha512           19732.45k    78505.91k   122326.65k   175421.47k   201366.51k   202794.47k
    

    Raspberry Pi 4

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    sha1             40358.89k   103684.42k   199123.37k   258472.96k   283866.45k   285665.96k
    sha256           27360.34k    65673.69k   120294.66k   151455.74k   164413.44k   165281.79k
    sha512           10255.33k    40882.35k    60587.95k    83416.41k    94066.01k    94874.28k

    Raspberry Pi 3

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    sha1             19338.74k    52534.42k   105558.02k   140777.13k   156311.55k   157537.62k
    sha256           12821.65k    31949.78k    59951.62k    77581.99k    84858.20k    85415.25k
    sha512            7444.83k    29450.71k    47035.65k    66549.76k    75893.42k    76660.74k
    

    Orange Pi Zero

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    sha1              9313.16k    23691.09k    45304.83k    58655.40k    64249.86k    64684.03k
    sha256            6051.17k    14204.69k    25856.60k    32542.38k    35198.29k    35400.36k
    sha512            3319.25k    13320.17k    19863.55k    27670.87k    31290.71k    31582.89k
    

    Вне конкурса: Intel Xeon E-2224

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    sha1            171568.52k   420538.79k   843694.68k  1124105.90k  1259615.57k  1257401.00k
    sha256          101953.18k   231621.03k   427492.44k   534554.28k   575944.02k   582303.74k
    sha512           69861.21k   279030.78k   493514.41k   732609.88k   855792.76k   864578.22k

    Тест алгоритмов семейства AES

    openssl speed aes

    Победителем теста среди ARM оказался Raspberry Pi 4, отставание от Xeon E-2224 более чем в 2 раза, следом расположился Nvidia Jetson Nano.

    Raspberry Pi 4

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    aes-128 cbc      74232.10k    80724.61k    84387.02k    85057.54k    85314.22k    85196.80k
    aes-192 cbc      66069.32k    70589.59k    72967.00k    73584.64k    73766.23k    73667.93k
    aes-256 cbc      58926.68k    62458.30k    64351.40k    64619.16k    64976.21k    64913.41k

    Nvidia Jetson Nano

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    aes-128 cbc      64590.62k    68711.06k    71231.36k    71509.33k    71963.57k    71401.47k
    aes-192 cbc      55971.60k    59210.12k    60951.72k    61140.65k    61300.74k    61289.31k
    aes-256 cbc      49413.88k    51999.08k    53115.39k    53581.57k    53518.34k    53513.76k

    Raspberry Pi 3

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    aes-128 cbc      37401.48k    45102.98k    47455.83k    48064.51k    48130.73k    48119.81k
    aes-192 cbc      33444.87k    38794.88k    40544.51k    40930.30k    41047.38k    41036.46k
    aes-256 cbc      30299.70k    34635.65k    36142.58k    36331.52k    36424.36k    36427.09k

    Orange Pi Zero

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    aes-128 cbc      22108.15k    24956.95k    25791.06k    26007.89k    26069.67k    26072.41k
    aes-192 cbc      19264.22k    21327.66k    21971.29k    22138.88k    22186.67k    22189.40k
    aes-256 cbc      17211.09k    18887.40k    19399.34k    19532.12k    19570.69k    19573.42k

    Вне конкурса: Intel Xeon E-2224

    type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes  16384 bytes
    aes-128 cbc     173352.23k   196197.33k   201970.86k   203862.70k   204595.20k   203975.34k
    aes-192 cbc     149237.38k   164843.65k   167562.58k   168944.98k   169667.24k   169056.58k
    aes-256 cbc     130430.20k   141325.91k   143808.17k   144901.46k   145601.88k   145424.38k

    Выводы

    Делать выводы о том, насколько хорошо, согласно результатам бенчмарка OpenSSL, будет работать тот или иной CPU на реальной невычислительной задаче, конечно, нельзя. Однако, с точки зрения производительности в рамках задач, завязанных на TLS, можно сказать, что чипы, использованные в Raspberry Pi 4 и Jetson Nano, обладая низкой стоимостью, позволяют обеспечить достойную производительность: в расчете на 1 рубль, вероятно, непринужденно побеждают Xeon E-2224.

    Надеюсь, что было полезно.

    Средняя зарплата в IT

    120 000 ₽/мес.
    Средняя зарплата по всем IT-специализациям на основании 7 154 анкет, за 1-ое пол. 2021 года Узнать свою зарплату
    Реклама
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее

    Комментарии 1

      +1
      OrangePi 4 RK3399
      sha
      type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
      sha1 101392.84k 293587.26k 630676.14k 882797.91k 998252.54k 994514.26k
      sha256 94702.09k 268269.29k 569646.42k 788672.51k 887316.48k 882698.92k
      sha512 24612.89k 98457.17k 151509.59k 214403.75k 244629.50k 245426.86k

      aes
      type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
      aes-128 cbc 79515.11k 90273.98k 91546.20k 92269.91k 92479.49k 92176.38k
      aes-192 cbc 72846.02k 77402.79k 78340.01k 78869.85k 78760.23k 78801.58k
      aes-256 cbc 63797.99k 67269.48k 67976.79k 68376.58k 68490.58k 68332.20k

      OrangePi Lite 2 H6
      sha
      type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
      sha1 46247.65k 135526.63k 327783.68k 501143.89k 602202.11k 577213.78k
      sha256 40262.49k 123309.70k 285659.99k 426666.67k 507565.40k 514168.15k
      sha512 11310.45k 43681.56k 71653.55k 98828.63k 111801.69k 112962.22k

      aes
      type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
      aes-128 cbc 47839.60k 52027.75k 53550.85k 53881.17k 54050.82k 52183.04k
      aes-192 cbc 38217.70k 41624.00k 41107.80k 40968.19k 39209.64k 39217.83k
      aes-256 cbc 31044.71k 33186.43k 33916.25k 34080.77k 34157.91k 34144.26k


      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

      Самое читаемое