Обзор Raspberry Pi 5 – Часть 2: Raspberry Pi OS Bookworm, тесты производительности, энергопотребление и другое

Несколько дней назад наконец-то протестировал комплект Raspberry Pi 5 , полученный в сентябре, проверил компоненты и загрузил систему с Raspberry Pi OS Bookworm . Теперь появилось время для более детальных тестов производительности с бенчмарками и проверки различных функций Raspberry Pi 5. В этой части обзора представлены результаты тестов и сравнение Raspberry Pi 5 с Raspberry Pi 4 и другими одноплатными компьютерами на базе Arm Linux.

Системная информация в Raspberry Pi OS Bookworm

В прошлый раз Raspberry Pi 5 был установлен в официальный корпус, но для большинства тестов решено использовать плату без корпуса с активным охлаждением, так как это оптимальный вариант для отвода тепла, что будет показано далее в обзоре.

Raspberry Pi 5 Review Raspberry Pi OS Bookworm

Сначала проверим системную информацию:

Raspberry Pi 5 работает под управлением Debian 12 с ядром Linux 6.1, как и ожидалось. Процессор Broadcom BCM2712 (по-прежнему отображается как BCM2835, как и во всех платах RPi) оснащен четырьмя ядрами Cortex-A76.

Утилита inxi подтверждает, что плата имеет 8 ГБ оперативной памяти, заявленную частоту 2,4 ГГц для процессора BCM2712, а также перечисляет периферийные интерфейсы: два HDMI-порта, Ethernet, WiFi и Bluetooth. Также видно, что Raspberry Pi OS теперь использует Wayland и PipeWire, как и было объявлено при выходе версии Bookworm. Емкость microSD-карты корректно определяется как 32 ГБ, из которых около 100 МБ выделено под swap. В разделе Network также упоминается чип Raspberry Pi RP1 , хотя драйвер остается прежним…

Для желающих также сохранен лог загрузки Linux на Raspberry Pi 5 .

Тесты производительности Raspberry Pi 5

Начнем тесты производительности Raspberry Pi 5 с помощью скрипта Thomas sbc-bench.sh:

Хорошая новость: не было троттлинга CPU, а температура не превышала 66,1°C при использовании активного охлаждения в помещении с температурой около 28°C.

Сравним пропускную способность памяти и результаты 7-zip с Raspberry Pi 4 и другими одноплатными компьютерами, такими как Khadas VIM4 (Amlogic A311D2), ODROID-N2+ (Amlogic S922X), Radxa Rock 5B (Rockchip RK3588) и другими.

Raspberry Pi 5 memory bandwidth 7zip vs Rockchip RK3588 Amlogic A311D
Чем выше, тем лучше

Пропускная способность памяти у Raspberry Pi 5 значительно выше, чем у Raspberry Pi 4, но по результатам memcpy и memset платформы на Rockchip RK3588 остаются впереди. Они также превосходят Raspberry Pi 5 в тестах 7-zip, что объясняется большим количеством ядер (Rockchip RK3588 имеет 4 ядра Cortex-A76 и 4 ядра Cortex-A55). Производительность Raspberry Pi 5 в 7-zip сопоставима с Khadas VIM4 и ODROID-N2+, что примерно вдвое выше, чем у Raspberry Pi 4.

Raspberry Pi 5 AES 256 performance

Broadcom BCM2712 — первый процессор в линейке Raspberry Pi, поддерживающий расширение Armv8 Crypto, что подтверждается тестами AES-256: Raspberry Pi 5 более чем в 21 раз быстрее Raspberry Pi 4.

Теперь проверим производительность веб-браузинга, особенно учитывая, что Raspberry Pi OS Bookworm включает оптимизированную версию Firefox в дополнение к стандартному Chromium.

Сначала используем Speedometer 2.0 для тестирования Chromium…

Raspberry Pi 5 Chromium Speedometer 2.0

… и затем Firefox.

Raspberry Pi 5 Firefox Speedometer 2.0

Firefox обычно значительно медленнее Chromium в тестах, но Raspberry Pi Ltd и Mozilla хорошо оптимизировали Firefox для Raspberry Pi 5: Chromium показывает 63,5 запуска в минуту против 56,6 у Firefox. На графике ниже сравнивается производительность с Khadas VIM4 на Amlogic A311D2 (35,6 баллов), Khadas VIM3 на Amlogic A311D (25,6 баллов), Khadas Edge2 Pro на Rockchip RK3588S и разогнанным до 2,0 ГГц Raspberry Pi 4 (21 балл).

Raspberry Pi 5 vs Rockchip Amlogic SBCs Speedometer 2.0

Стоит учитывать, что веб-браузеры постоянно обновляются, добавляя оптимизации (или избыточный код), и тесты на старых платформах не перезапускались из-за ограничений по времени.

Также проведен тест glmark2 для оценки графической производительности Raspberry Pi 5.

920 баллов — довольно низкий результат. Например, NanoPi R6S mini PC router на Rockchip RK3588 показывает 4 525 баллов в glmark2-es2-wayland… [Обновление: вчера не удалось найти glmark2-es2-wayland, но он устанавливается через apt:

Результат действительно отличается и выглядит лучше. Но 2 036 баллов все равно значительно ниже 4 000–4 500 баллов на платформах с Rockchip RK3588.

]

Демо WebGL Aquarium работает стабильно в Chromium и Firefox, но частота кадров в Chromium заметно выше.

WebGL Aquarium Chromium Raspberry Pi OS Bookworm
1000 рыб, 48 кадров/с – Chromium
WebGL Aquarium Firefox Raspberry Pi OS Bookworm
1000 рыб, 35 кадров/с – Firefox

Для сравнения, в обзоре NanoPi R6S отмечалось, что «демо плавно воспроизводится с 1000 рыб на 60 кадрах/с и остается стабильным с 5000 рыб на ~30 кадрах/с». Таким образом, Raspberry Pi 5 действительно уступает системам на Rockchip RK3588/RK3588S в графической производительности.

Итог: тесты показывают, что Raspberry Pi 5 значительно превосходит Raspberry Pi 4 — обычно в 2–3 раза, а в криптографических задачах (AES, TLS и т. д.) — более чем в 20 раз. Однако он не дотягивает до производительности популярного процессора Rockchip RK3588, хотя в некоторых задачах приближается к нему.

Тесты microSD и USB 3.0

Для тестирования скорости накопителей собран iozone для Raspberry Pi . Проверены входящая в комплект 32 ГБ microSD карта Class A1 и NVMe SSD в USB 3.0.

Результаты для microSD:

Скорость работы microSD должна была улучшиться благодаря чипсету RP1, но с данной картой это незаметно. Чтение достигает ~89 МБ/с, запись — до 19 МБ/с. Скорость случайного чтения/записи также важна и выглядит приемлемо, что, вероятно, объясняет отсутствие заметных замедлений при работе. Однако более дорогие платы со встроенной eMMC-памятью (32/64 ГБ) обычно быстрее и отзывчивее.

Также протестирована пропускная способность USB 3.0 (5 Гбит/с) с внешним накопителем ORICO с SSD Apacer , отформатированным в EXT4.

Верхний порт USB 3.0:

Нижний порт USB 3.0:

В обоих случаях были получены скорости последовательного чтения около 388 МБ/с и записи — 411 МБ/с, что соответствует ожиданиям для соединения USB 5 Гбит/с. Неясно, почему запись оказалась быстрее чтения, поскольку кэширование было отключено в команде iozone.

Гигабитный Ethernet, WiFi и Bluetooth

Далее использовался iperf3 для тестирования производительности гигабитного Ethernet и сети WiFi 5. Также был протестирован Bluetooth с телефоном и Bluetooth-гарнитурой.

Вот скорость загрузки по гигабитному Ethernet на Raspberry Pi 5 с использованием мини-ПК UP Xtreme 11 Edge 2.5 GbE порт на другой стороне соединения.

Теперь загрузка:

Оба варианта отличные, ожидается около 940 в любом направлении. Теперь попробуем более требовательную полнодуплексную (двунаправленную) передачу:

Снова отличный результат.

Теперь протестируем WiFi 5 (на частоте 5 ГГц) с подключением по каналу 433 Мбит/с к роутеру Xiaomi Mi AX6000 .

Скачивание:

Отправка:

Показатели достаточно хорошие: 224 Мбит/с на отправку и 259 Мбит/с на скачивание, но для лучшей производительности сети по возможности следует использовать Ethernet. Стоит отметить, что топовые платформы с WiFi 6 могут обеспечивать скорость передачи данных свыше 1 Гбит/с в данной тестовой конфигурации .

Наконец, был протестирован Bluetooth с Android-смартфоном. Хорошая новость — сопряжение прошло без проблем. Плохая новость — Raspberry Pi OS не распознает устройство, выдавая ошибку:

Сопряжение успешно – это устройство не имеет сервисов, которые можно использовать с Raspberry Pi

Raspberry Pi OS Bluetooth Smartphone

Таким образом, передача файлов или другие действия невозможны.

Попробуем с Bluetooth-гарнитурой…

Raspberry Pi 5 Bluetooth Audio

Работает! Аудио с YouTube-видео воспроизводится, но регулировка громкости работает некорректно. Громкость можно только отключить или включить на 100%, независимо от положения ползунка. Однако при использовании кнопок громкости на самой гарнитуре ползунок в Raspberry Pi OS синхронизируется правильно. Это означает, что громкостью можно управлять с гарнитуры, но не из системы, за исключением отключения/включения звука.

YouTube и воспроизведение видео в 4K

Были протестированы YouTube-видео с разрешением до 1920×1080 и частотой 30 кадров/с в Chromium и Firefox. Вариант 4K (2160p) отсутствовал, несмотря на выбор 4K-видео.

RPi 5 YouTube Firefox
Firefox
RPi 5 YouTube Chromium
Chromium

Видео воспроизводилось плавно в обоих браузерах с незначительным количеством пропущенных кадров, согласно оверлею «Stats for Nerds».

Теперь попробуем воспроизвести локальные 4K-видео в формате H.265, так как SoC Broadcom BCM2712 должен поддерживать аппаратное декодирование H.265. Для этого был подключен жесткий диск с образцами 4K-видео, которые воспроизводились через VLC:

  • Beauty_3840x2160_120fps_420_8bit_HEVC_MP4.mp4 (H.265, без звука) – OK
  • MHD_2013_2160p_ShowReel_R_9000f_24fps_RMN_QP23_10b.mkv (10-бит HEVC, 24 кадра/с, без звука) – Только первый кадр на протяжении всего видео
  • Fifa_WorldCup2014_Uruguay-Colombia_4K-x265.mp4 (4K, H.265, 60 кадров/с) – Видео и звук в порядке

Хотя два видео воспроизводились нормально в полноэкранном режиме, внизу изображения наблюдалась толстая черная полоса (вверху её не было), и изменение соотношения сторон не помогло.

4Kp60 HEVC video playback CPU usage Загрузка CPU при воспроизведении 4K H.265 видео с частотой 60 кадров/с оставалась низкой, что подтверждает работу аппаратного декодирования. Для сравнения, при воспроизведении 4K H.264 видео с частотой 30 кадров/с загрузка CPU была выше, так как использовалось программное декодирование.

Raspberry Pi 5 H.264 software video decoding Аналогичная ситуация должна быть с другими видеокодеками, поскольку Broadcom BCM2712 поддерживает только аппаратное декодирование H.265, а остальные кодеки обрабатываются программно.

Камера Raspberry Pi

В наличии имеется Raspberry Pi camera module 3 , но тестирование пришлось пропустить из-за уменьшенных разъемов для камеры на Raspberry Pi 5. Проблема не критична, так как, вероятно, требуется просто достаточно кабеля за $1 и можно начинать работу с новой одноплатной системой Raspberry Pi и существующими официальными камерами.

Следует отметить, что чип Broadcom BCM2712 не поддерживает аппаратное кодирование видео, и теперь оно также обрабатывается программно.

Тепловые характеристики

Уже было отмечено, что Raspberry Pi 5 обеспечивает значительный прирост производительности по сравнению с Raspberry Pi 4, но тестирование проводилось с крупным радиатором и вентилятором с ШИМ-управлением, входящим в комплект «активной системы охлаждения». Вентилятор работает не слишком шумно, но некоторые пользователи могут предпочесть полностью пассивное охлаждение. Будет ли достаточно одного радиатора? Как поведет себя система в официальном корпусе для Raspberry Pi 5? Давайте разберемся.

Стоит учитывать, что тестирование проводилось в помещении с температурой окружающей среды 28°C, что может влиять на показатели системы. Чтобы продемонстрировать влияние температуры окружающей среды на температуру процессора, система была оставлена в режиме простоя на ночь (с 19:00 до 10:00) с запущенными скриптами sbc-bench.sh -m для мониторинга температуры и rpi-monitor для построения графика.

overnight idle temperature Температура процессора снизилась с примерно 55°C до 50°C, следуя за изменением температуры окружающей среды с 26°C в 19:00 до 21°C в 6:00, после чего снова начала расти.

Рассмотрим график температуры, начиная с режима простоя и запуска скрипта sbc-bench.sh с активной системой охлаждения.

Raspberry Pi 5 Active Cooler Temperature Chart
Raspberry Pi 5 с активным охлаждением

Температура в режиме простоя составляла около 46-47°C и поднималась до примерно 66°C при работе CPUminer. Троттлинга не происходило, и температура оставалась далеко от предела в 85°C, что подтверждает эффективность активного охлаждения.

Радиатор достаточно крупный и покрывает большую часть платы. Отключим вентилятор и посмотрим на результат:

Raspberry Pi 5 Temperature Fan Off

Температура в режиме простоя оказалась значительно выше — около 60°C, а при запуске 7-zip и CPUminer достигла 85°C, что привело к троттлингу с падением частоты процессора до 1500 МГц вместо стандартных 2400 МГц. Это происходило лишь кратковременно, поэтому для задач с кратковременными пиками нагрузки использование только радиатора может быть допустимым. Вероятно, вскоре появятся полностью пассивные корпуса для Raspberry Pi 5.

Также был предоставлен официальный корпус. Удалим активное охлаждение, установим небольшой радиатор из комплекта на процессор Broadcom BCM2712 и подключим вентилятор…

Broadcom BCM2712 heatsink fan case

перед установкой крышки и повторным подключением всех компонентов.

Raspberry Pi 5 case raspberry pi os bookworm

Запустим sbc-bench.sh снова:

Raspberry Pi 5 temperature chart case fan Хорошая новость — троттлинга не произошло. Однако температура в режиме простоя немного выше (56°C), а под нагрузкой достигает примерно 75°C. Это означает, что официальный корпус справляется с охлаждением, но вентилятор может включаться чаще, чем с активной системой охлаждения, из-за меньшего радиатора.

Теперь отключим систему, отсоединим вентилятор и запустим тест с Raspberry Pi 5 в корпусе без активного охлаждения.

Raspberry Pi 5 temperature chart case no fan

Результаты неутешительны. После 20 минут ожидания в режиме простоя температура уже составляла 67-68°C, а при запуске sbc-bench.sh быстро достигла 85°C, временами поднимаясь до 88°C.

Тест завершился около 15:30, и сначала казалось, что какой-то фоновый процесс поддерживает высокую температуру (85°C). Однако htop не показал никакой активности…

Raspberry Pi 5 htop

Режим мониторинга sbc-bench.sh также фиксировал высокую температуру при практически нулевой нагрузке на CPU:

Создавалось впечатление, что датчик температуры «застрял» на отметке 85°C… и не снижался…

После открытия корпуса и повторного подключения вентилятора (хотя это и не рекомендуется при работающей плате) температура сразу же упала…

Fan Broadcom BCM2712 CPU temperature

Таким образом, использование небольшого радиатора и корпуса без вентилятора для Raspberry Pi 5 — плохая идея. Именно поэтому Raspberry Pi предлагает опциональную активную систему охлаждения, а официальный корпус оснащен встроенным вентилятором. Впрочем, создание полностью пассивного металлического корпуса для этой платы вполне возможно.

Потребление энергии

Потребление энергии Raspberry Pi 5 с активным охлаждением измерялось с помощью настольного ваттметра.

  • Выключенное состояние – 1.7 Вт
  • Режим простоя
    • 3.0 Вт (без монитора, только Wi-Fi)
    • 3.6 Вт (Ethernet + Wi-Fi, USB-мышь и клавиатура, подключен HDMI)
  • Воспроизведение «4K» видео с YouTube в Firefox (полноэкранный режим @ Full HD – кодек avc1 (H.264)) – 5.5–6.2 Вт
  • Воспроизведение «4K» видео с YouTube в Chromium (полноэкранный режим @ Full HD – кодек avc1 (H.264)) – 5.7–6.8 Вт
  • Нагрузочный тест на всех 4 ядрах (stress -c 4) – 8.8 Вт

Комплект Raspberry Pi включает блок питания с поддержкой USB PD (5.1В/5В или чуть более 25Вт). Максимальное потребление в тестах составило 8.8 Вт, что оставляет значительный запас. Для проверки пределов была запущена одновременная работа: воспроизведение 4K H.265 с USB-накопителя, тест iozone на внешнем SSD и stress -c 4.

Raspberry Pi 5 Hard drive external USB

Пиковое потребление достигло 16.8 Вт (стабилизировавшись на 15.9 Вт), что делает стандартный блок питания 5В/3А (как для Raspberry Pi 4) недостаточным для таких сценариев. При этом sbc-bench.sh не зафиксировал падения напряжения в этом тесте:

Это позволяет предположить, что для многих задач Raspberry Pi 5 может работать с адаптером 5В/3А, если не используются энергоемкие USB-устройства, такие как накопители. Команда Raspberry Pi подтверждает это:

При использовании стандартного адаптера USB-C 5В/3А (15Вт) с Raspberry Pi 5 по умолчанию устанавливается ограничение тока на USB-портах до 600мА, чтобы обеспечить достаточный запас для таких нагрузок.

Однако детальное тестирование этого аспекта не проводилось.

Заключение

Одноплатный компьютер Raspberry Pi 5 представляет собой значительное улучшение по сравнению с Raspberry Pi 4, особенно если предыдущая модель кажется недостаточно производительной. В зависимости от нагрузки, новый SBC демонстрирует от двух до трехкратного прироста производительности. Процессор Broadcom BCM2721 также стал первым чипом Raspberry Pi с поддержкой криптографических расширений Armv8, что позволило догнать конкурентов и обеспечить 20-кратное ускорение AES-256 по сравнению с предыдущими версиями. Для тех, кто уже знаком с экосистемой Raspberry Pi и ищет более мощное решение, выбор в пользу Raspberry Pi 5 очевиден.

Однако есть и изменения в компоновке, из-за которых старые корпуса становятся несовместимыми. Разъемы MIPI CSI и DSI теперь меньше, что требует покупки новых плоских кабелей. Также может понадобиться новый блок питания, а официальных пассивных систем охлаждения пока нет. Некоторые функции, такие как аппаратное декодирование видео H.264 или аппаратное кодирование видео любого типа, теперь отсутствуют, поскольку BCM2712 обрабатывает эти задачи программно. Это обеспечивает большую гибкость, но и увеличивает энергопотребление.

Продвинутые пользователи, не привязанные к конкретному производителю, могут быть разочарованы производительностью и функционалом Raspberry Pi 5 по сравнению с платформами на базе процессора Rockchip RK3588 в аналогичном ценовом сегменте. Последний предлагает поддержку вывода видео в 8K, аппаратное декодирование 8K/4K AV1/VP9/H.264, аппаратное кодирование видео, AI-ускоритель и другие возможности. Тем не менее, Raspberry Pi по-прежнему выигрывает за счет более крупного сообщества и, возможно, лучшей программной поддержки, хотя текущая версия Raspberry Pi OS Bookworm содержит больше ошибок, чем ожидалось, например, проблемы с громкостью Bluetooth-аудио или толстая черная полоса под полноэкранным видео в VLC.

Благодарим Raspberry Pi за предоставленный для обзора и тестирования комплект Raspberry Pi 5. Плату и аксессуары можно приобрести у местных дистрибьюторов по цене от $80 (версия с 8 ГБ ОЗУ, как в данном обзоре).

Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

0 0 votes
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments