性能最高提升 1400%，樹莓派 32 位/64 位系統對比測試

作者：Alias_Travis 2022-02-11 17:45:47

近日外媒 Phoronix 對兩者進行了詳細測試，讓我們一起看看從 Raspberry Pi OS 32 位轉換到 64 位后的測試數據和性能表現。

上周，樹莓派發布了用戶期待已久的 64 位 Raspberry Pi OS，從理論上來說 64 位的操作系統能夠更好地利用 64 位處理器所帶來的優勢(較新版本的樹莓派已采用 64 位處理器)、可以支持 4GB 以上的內存(樹莓派 4B 最高配備 8GB 內存)，以及在處理多媒體內容時能夠有更佳的表現。

雖然理論上是這么說，那么 32 位和 64 位在實際測試中表現如何呢?近日外媒 Phoronix 對兩者進行了詳細測試，讓我們一起看看從 Raspberry Pi OS 32 位轉換到 64 位后的測試數據和性能表現。

為了測試公平起見，消除因處理器或內存不同引起的結果差異，本次測試使用的是 Raspberry Pi 400，該設備的硬件配置如下：

CPU：博通 BCM2711 四核 Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.8GHz
內存：4GB LPDDR4-3200
存儲：SanDisk 16GB
解碼：H.265 (4K@60)、H.264 (1080P@60, 1080P@30)、OpenGL ES 3.0

本次測試使用的 Linux 內核版本為 5.10，測試中使用的軟件包版本均相同，測試唯一的區別只是從最新的 Raspberry Pi OS 32 位切換到 64 位。

在首先進行的 WebP 圖像編碼測試中(分數越低越好，這是對 Google 的 libwebp 的測試，使用 cwebp 圖像編碼實用程序)，無論是在默認編碼設置下，還是在質量為 100 的編碼設置下，64 位系統的編碼速度比 32 位快 4.5% — 7% 左右，兩者僅有較小的差距。

在接下來的 GraphicsMagick 測試中(分數越高越高，對 GraphicsMagick 及其 OpenMP 實現的測試)，32 位和 64 位的測試成績就有了比較明顯的差別，其中在進行 HWB 色彩空間測試時兩者差距最大，64 位相比 32 位快了約 47%，而在進行 Swirl 操作時也有約 32% 的性能差距。除此之外，在進行旋轉、銳化和高斯噪聲處理時，也有 17% — 28% 左右的性能差距。

在 FLAC 音頻編碼測試中(分數越低越好，計算示例 WAV 文件編碼為 FLAC 格式所需的時間)，64 位比 32 位也提升了約 17%;LAME MP3 編碼測試中(分數越低越好，計算將 WAV 文件編碼為 MP3 格式所需的時間)，64 位提升了約 43%。

在前面的測試中也能看出，64 位相比 32 位在某些測試場景下有了 40% 以上的性能提升，而在 Stress-NG 測試中(分數越高越好，Stress-NG 是 Linux 壓力測試工具，可以對 CPU、Memory、IO、磁盤進行測試)，兩者的性能差距更是進一步被放大，其中在 Vector Math 中 64 位的性能提升幅度達到了約 232%;在 Glibc C String Functions 測試中，也提升了約 196%。

除了多媒體編碼和系統的壓力測試以外，也專門對 Python 和 PHP 的性能進行了測試。其中在 PyBench 測試中(分數越低越好，PyBench 報告了不同函數的平均測試時間，提供了對 Python 在系統上的平均性能的估計)，64 位相比 32 位提升了約 13%;而在 PHPBench 測試中(分數越高越好，PHPBench 執行大量測試，以便對 PHP 解釋器的各個方面進行評估)，64 位性能則是提升了約 54%。