phoronix-test-suite测试套件使用-树莓派32位系统 vs 64位系统下CPU性能对评测

一直传闻64位系统性能更好，但到底好多少，一直也没个量化的标准，今天就来测试下树莓派4运行32位系统和运行64位系统下CPU的性能差异，注意这是测试对比CPU性能，并非测试系统性能，两个之间还是有差异的。
树莓派4官方系统为Raspbian，为了保持与旧版树莓派软硬件的兼容，官方Raspbian系统一直是32位的。而树莓派4的CPU BCM2835却是实实在在的64位CPU，在32位系统下并不能完全发挥其性能优势。从网上搜索看，为树莓派移植64位系统的玩家不在少数，这里推荐两个版本的镜像可以选用。

1. ubuntu server
   镜像下载链接为https://ubuntu.com/download/raspberry-pi，这个是ubuntu官方推出的支持树莓派的系统镜像，目前支持树莓派2/3/4，其中针对树莓派3/4，提供了32/64位系统镜像供下载。
2. Debian-Pi-Aarch64
   Debian-Pi-Aarch64是全球发行的第一个同时支持树莓派全系64位硬件的64位系统，其项目链接为 https://gitee.com/openfans-community/Debian-Pi-Aarch64。目前最新版本的系统镜像为2019-12-30-OPENFANS-Debian-Buster-Desktop-Aarch64-ext4-v2019-2.0-U2-Release.img.xz。
   实测Debian-Pi-Aarch64系统比较好用，但这里为了测试安装方便选用ubuntu19.10版本镜像。系统安装跟树莓派官方镜像安装一样，用Win32DiskImager工具将镜像写入SD卡就行。初次进入系统后建议将软件源替换成http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports，然后安装xubuntu-desktop桌面软件包。

1 测试套件安装

安装phoronix-test-suite。

sudo apt update
sudo apt install php-xml php-gd php-cli m4
sudo apt install phoronix-test-suite

然后安装测试用例。

sudo phoronix-test-suite install pts/coremark pts/gmpbench pts/c-ray  pts/openssl pts/sample-program

接着运行测试用例就行，很不幸，刚准备开始运行测试时，系统弹窗报了个错误，看来ubuntu19.10版本系统对树莓派4支持的并不完善。实测桌面操作也不流畅，怪不得ubuntu官方只提供了server版本的镜像。

不过应该不影响测试，通过phoronix-test-suite benchmark命令运行测试，与之前32位系统下测试结果进行对比。

phoronix-test-suite benchmark 1912211-KH-1912047KH58

2 测试结果

这个是第一遍运行测试的结果，由于gmpbench没配置好，只生生成了另外4个测试项的对比图。途中红色线条代表FT2000A四核CPU，绿色线条是64位系统下的树莓派4，紫色线条是32位系统下的树莓派4。

从图中可以看出，coremark（CPU基准）、OpenSSL（RSA加解密）、C-Ray（浮点运算）三个测试项，树莓派4在32位系统与64位系统下测试结果基本一致，说明这三个测试项是着实测试CPU性能的，与系统位数无关，可以用作CPU基准性能评测。Sample Pi Program测试项是运算Π的值，本身是一个简单的cpu运算评分，受编译器版本、系统负载、编译选项等配置影响较大，这里看到64位系统下，Sample Pi Program测试比分还是远大于32位系统下的。
完整的测试结果见https://openbenchmarking.org/result/2002117-KH-1912211KH36，这里顺便将结果一一截图来看下。
先来看系统信息，从图中可以看出，raspbi-4-64bit使用的是Ubuntu 19.10版本系统，raspbi-4-bcm2835使用的Raspbian 10版本系统，两者的CPU型号是一样的。FT2000A-CORE4用的是kylin 4.0.2版本系统，该系统与ubuntu系统功能类似。从Compiler Details可以看出，FT2000A-CORE4与raspbi-4-64bit的build type都是aarch64-linux-gnu，是64位编译器，而raspbi-4-bcm2835的build type是arm-linux-gnueabihf，也就是32位的编译器。

接着看测试结果的Overview，在此表中可以看出，coremark、OpenSSL、C-Ray三个测试项，树莓派4在32位系统和64位系统下的测试结果基本一致，而GMPbench（整形运算）和Sample Pi Program（Π值计算）则有一些差异，测试软件针对这几个测试项给予FT2000A的评分是101.814，而给予树莓派4CPU在32位系统下和64位系统下的评分分别是52.080和68.122。总体来说，国产FT2000A处理器的性能还是领先树莓派4CPU一些的。


最后是一些测试子项的截图。