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

Моя цель - предложение широкого ассортимента товаров и услуг на постоянно высоком качестве обслуживания по самым выгодным ценам.

Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!

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-256/16KB он обогнал даже Xeon E-2224 - я повторно провел данный бенчмарк для Xeon E-2224, 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 будет работать тот или иной CPU на реальной задаче, конечно, затруднительно. Однако, с точки зрения производительности в рамках задач, завязанных на TLS, можно сказать, что чипы, использованные в Raspberry Pi 4 и Jetson Nano, обладая малой стоимостью, позволяют обеспечить достойную производительность: в расчете на 1 рубль, вероятно, непринужденно побеждают Xeon E-2224.

Надеюсь, что было полезно.

Источник: https://habr.com/ru/post/552098/


Интересные статьи

Интересные статьи

Давайте сыграем в игру «Какая деталь дешевле?» Вот два 16-контактных коннектора USB-C. Один стоит примерно 20 центов, а другой — примерно 5 центов при заказе от 100 штук. ...
JUnit и TestNG, несомненно, являются двумя наиболее популярными фреймворками для модульного тестирования (юнит-тестирования) в экосистеме Java. Хотя JUnit послужил вдохно...
Сравнивать CRM системы – дело неблагодарное. Очень уж сильно они отличаются в целях создания, реализации, в деталях.
Компании растут и меняются. Если для небольшого бизнеса легко прогнозировать последствия любых изменений, то у крупного для такого предвидения — необходимо изучение деталей.
От скорости сайта зависит многое: количество отказов, брошенных корзин. Согласно исследованию Google, большинство посетителей не ждёт загрузки больше 3 секунд и уходит к конкурентам. Бывает, что сайт ...