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和之前的板卡相比 树莓派5到底有多强?实测数据来说话!

EETOP  · 硬件  · 5 天前

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 文章 概述  

本文是一篇关于树莓派5及其与前几代树莓派产品的横评评测文章。文章详细列出了四款树莓派产品的关键硬件参数,并通过实战评测的方式,对比了它们在CPU性能、内存性能、网络性能、NGINX服务器性能以及TF卡读写速度等方面的表现,为对树莓派感兴趣的创客和开发者提供了有价值的参考信息。

树莓派作为开源硬件的“龙头老大”,深受创客喜爱,尤其是在智能家居、NAS以及智能硬件的圈子里,占据了半壁江山。

目前最新的树莓派5,褒贬不一。它的性能到底怎么样?本期视频,我们不讲参数,换一种方式实战评测,做一期横评,看看树莓派5与它的兄弟们对比,到底如何。

要出战的这些都是目前树莓派SBC板卡的明星产品,大家来连连看,能不能对得上名字?

从左到右依次是Zero 2W、PI3B+、PI4以及最新的PI5。你都猜对了吗,一眼就认出来的小伙伴绝对是树莓派的忠粉,这几个型号的树莓派是我目前使用的,也是目前使用人数最多的几款。

评测之前,还是把几款板卡的关键硬件参数列一下,给不太熟悉他们的小伙伴介绍下。

树莓派5是真的性能突破还是挤牙膏呢,让我们拭目以待。

型号

SOC

RAM

GPU

USB接口

网络接口

PCIe

PI 5

BCM2712 2.4GHz ,64-bit  Arm Cortex-A76

LPDDR4X-4267 SDRAM  (2GB/4GB/8GB)

 

VideoCore VII GPU, OpenGL ES  3.1, Vulkan 1.2

2×USB 3.0(5Gbps)

2×USB 2.0

 

1×千兆网口,双频Wi-Fi,蓝牙 5.0

1×PCIe 2.0 接口

PI 4B

BCM2711 1.8GHz,64-bit Arm Cortex-A72

LPDDR4-3200 SDRAM(2GB/4GB/8GB)

OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.0

2×USB 3.0(5Gbps)

2×USB 2.0

 

1×千兆网口,双频Wi-Fi,蓝牙 5.0

NO

PI 3B+

BCM2837B0 1.4GHz,64-bit Arm Cortex-A53

1GB LPDDR2 SDRAM

 

OpenGL ES 1.1, 2.0 graphics

4×USB 2.0

1×300Mbps网口,双频Wi-Fi,蓝牙 4.2

NO

PI Zero 2W

BCM2710A1 1GHz, Arm 64-bit Arm  Cortex-A53

512MB LPDDR2

OpenGL ES 1.1, 2.0 graphics

1 × USB 2.0OTG

2.4G Wi-Fi,蓝牙 4.2

NO

想观看视频,欢迎欢迎到得捷B站: 5项测评开启树莓派“大乱斗”,“扛把子”树莓派5能否扛得住

评测第一项:CPU跑分

对于一块板卡,我们最关心的是CPU的性能,不管是日常办公还是AI应用,高性能的CPU能给我们带来更流畅的使用体验。从官方的手册里我们可以找到各个PI的CPU参数,那怎样评估CPU的性能呢,最简单的方法就是利用跑分软件来测试。

这里选择的是SysBench,SysBench是一个开源的、模块化的、跨平台的多线程性能测试工具,可以用来测试CPU、内存、磁盘等硬件的性能。在正式测试之前,我们还需要给树莓派安装系统,我们本次测评使用的系统是Debian Bookwrom Raspberry Pi Desktop(2024-11-19)这个版本,系统安装是非常简单的,这里就不多做介绍啦。我们给4个树莓派依次上电,通过MobaXterm远程登录,我们使用的是SysBench1.0.20这个版本,分别对这4块树莓派的单线程和多线程进行测试。使用到的测试命令如下:

sysbench cpu --threads=1 --cpu-max-prime=200000 run

sysbench cpu --threads=4 --cpu-max-prime=200000 run

好了,4个树莓派的当线程和4线程运行结果都出来了,从图表中,我们可以很明显的看到各个PI之间CPU的计算差距,PI5不愧是家里的顶梁柱呀。

根据官方描述,PI 5的性能应该是PI 4的2到3倍,但是根据sysbench跑分结果,只有1.3到1.4倍,难道是货不对版吗?我不相信,决定再用Geekbench对CPU性能做综合测试。

这里有一点遗憾,PI Zero 2W和PI 3B+ 的内存小,Geekbench无法运行,所以只拿到的PI 5(https://browser.geekbench.com/v5/cpu/23157434)和PI 4(https://browser.geekbench.com/v5/cpu/23157440)的报告。从Geekbench的测试结果来看,PI 5的性能是PI 4的2.3倍左右,果然还是符合预期的。由于sysbench和Geekbench使用的测试基准有区别,所以测试数据仅供参考。

评测第二项:内存跑分

接下来我们再对内存进行测试,使用到的测试软件是SysBench,分别对这4块树莓派的内存的读写进行测试使用到的测试命令如下:

sysbench memory --threads=4 --memory-block-size=1K --memory-total-size=2G --memory-oper=read run

sysbench memory --threads=4 --memory-block-size=1K --memory-total-size=2G --memory-oper=write run

通过测试,我们拿到了读写结果,树莓派5依旧遥遥领先,内存的性能越高,搬运数据的速度越快。

评测第三项:网络测试

对于喜欢拿树莓派做NAS或者OpenWRT的小伙伴来讲,树莓派的网络性能是极为重要的,尤其是在NAS应用中,百兆和千兆的体验是千差万别的。

PI5和PI4是千兆网口,PI 3B+的网口最大支持300Mbps,以各个板卡上网络性能最好的网络硬件做测试, Zero 2W只有2.4G的WiFi,我们只能拿它唯一的网络硬件来测,至于其他板卡的WiFi就不另做测试了,测试使用的是MT6000路由器。测试软件是iperf3,使用Windows PC做服务端,分别使用树莓派做客户端连接服务端,测试非常简单。

这就是我们得到的测试数据。从数据上来看,PI4和PI5内网测速差距不大,适合作为NAS或软路由,P3B+作为智能家居网关去使用,Zero 2W 它只有2.4G到的WiFi,只适合作为微型网关或终端去使用。

评测第四项:NGINX 性能

树莓派我们在做个人网站搭建或作为本地服务器去使用的时候,最常用的就是NGINX组件,NGINX是一个开源的高性能HTTP和反向代理服务器,我们已经在这几个树莓派上配置好了NGINX,使用到的测试工具是wrk,wrk是一款轻量级但功能强大的HTTP基准测试工具,主要用于在单机多核CPU环境下对HTTP服务进行性能测试。以下是使用到的测试命令。

wrk -t 4 -d 30s -c 100 http://127.0.0.1:80

这就是测试得到的数据,PI 5的基准数据是非常强的,用来跑一些中小网站是完全没有问题的。

评测第五项:TF卡读写速度

在使用树莓派的时候,有时候会感觉到操作比较卡顿,查看资源占用,发现CPU占用也不大,那这是为什么呢?这其实就是安装系统的TF卡读写较慢造成的,不同的PI它在读写TF卡时的速度是不同的,哪怕你用的全部是高速TF卡也一样,接下来我们就测试一下TF卡的读写速度,四个树莓派上使用的TF卡都是32GB/Class10的TF卡,官方给到的读速度最大为100MB/S,写速度最大为45MB/S,使用到的测试工具是Flexible I/O Tester,一共测试4组读写,测试命令如下,

fio --loops=5 --size=500m --filename=fiotest.tmp --stonewall --ioengine=libaio --direct=1 \

--name=SeqRead --bs=1m --rw=read \

--name=SeqWrite --bs=1m --rw=write \

--name=512Kread --bs=512k --rw=randread \

--name=512Kwrite --bs=512k --rw=randwrite \

--name=4KQD32read --bs=4k --iodepth=32 --rw=randread \

--name=4KQD32write --bs=4k --iodepth=32 --rw=randwrite \

--name=4Kread --bs=4k --rw=randread \

--name=4Kwrite --bs=4k --rw=randwrite

测试过程还是比较长的,这是因为TF卡的速度确实慢,这就是我们测试得到的结果,通过图表可以看到PI 5的TF读写速度基本到了TF卡的最高速度,其他板卡的数据都中规中矩。

虽然PI 5在读写TF卡时已经很快了,但是这个速度瓶颈还是有的,想要更好的使用体验,这个时候就可以考虑PI 5独有的外设——PCIe,我们可以通过PCIe转NVME固态硬盘的转接板,安装固态硬盘,然后把系统安装到固态硬盘,这是我们已经安装好系统的一个500G的NVME固态安装到了PI 5上,我们进入系统,可以看到此时系统是从固态硬盘启动的,接下来我们再次运行Flexible I/O Tester,可以看到这次测试是非常块的,我们把使用固态硬盘和TF卡启动的数据做对比。通过数据对比,使用SSD读写的速度比使用TF卡快10倍以上,包括我们在使用桌面环境的时候,操作都非常流畅了。

PI 5的这个PCIe接口,除了能够接SSD,我们还可以用它来拓展2.5G网口,对于玩NAS的小伙伴是福音,我们把PCIe转双2.5G网口的拓展板安装好,我们用iperf再次跑一遍内网测速,这是使用PCIe转双2.5G网口和PI 5自带的千兆网口得到的数据,2.5G网口的速度是千兆网口的1.5倍,非常适合NAS使用,当然,使用2.5G拓展的前提条件是局域网内的其他设备也得支持。

好了,通过这五项测试,可以看得出来树莓派每一次的升级,都是性能突破,尤其是在树莓派5的性能体验上,树莓派板卡生态是非常好的,没见到过其他任何一家的开源板卡,不同的板卡可以烧录同一个系统,做系统自适配,包括对Zero、PI 2、PI3这种已经发布多年的板卡还提供系统支持,这是一件非常伟大的事。

本次评测就到这里,我们下期见。
用到的得捷链接:

  • SC1166

  • SC0329

  • SC1111

  • SC0073

  • SC0193(9)

  • SC1176


小编的话
通过这个实测,我们可以看到树莓派5的性能的确升级不少。对开发者而言,树莓派5具有广泛的硬件兼容性、强大的开发能力、灵活的网络解决方案、高效的存储和拓展方案,以及丰富的社区支持和资源,为创客和开发者提供了强大的开发平台。您是否已经在使用树莓派5进行开发?您有哪些应用上的心得或疑问?欢迎留言,分享交流!


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