Gran prueba de procesadores de varias arquitecturas.

Prefacio

Un intento de comparar el rendimiento de los procesadores en arquitecturas heterogéneas x86-64, e2k (Elbrus), mips y arm.

Todas las pruebas están escritas en C (tomadas de los códigos fuente que no he modificado u optimizado) y se compilan para una arquitectura específica utilizando un compilador específico para esta arquitectura y las pruebas se realizan en varias distribuciones de sistemas operativos en el kernel de Linux. Los resultados pueden verse afectados por el tipo y la versión del compilador, así como por el modo de optimización. Aunque incluso de esta manera, puede comparar aproximadamente el rendimiento de los procesadores en diferentes arquitecturas.

PD: Sé que la mayoría de las pruebas son para computadoras muy antiguas, pero funcionan en todas partes. Lo cual es incluso muy bueno.

Tipos de arquitecturas de procesadores comparados

CISC

CISC (Computación de conjunto de instrucciones complejas) es una arquitectura en la que un pequeño conjunto de registros, comandos de varias longitudes, operaciones están codificados por un comando.

RISC

RISC (Reduced instruction set computing) — , (, 32 ), . .

VLIW

VLIW (very long instruction word) — . , . , . , .

x86-64 (ia32/x86/i386/amd64/EM64T/Intel/AMD)

x86 — CISC , Intel, . 32- Intel 386. : Intel, AMD VIA ( - Zhaoxin).

ARM

ARM — RISC ARM Limited 80 . 32- ARM : armv6 (ARM1136J(F)-S), armv7 (Cortex A9, Cortex A15), armv8 (CortexA53, CortexA57, Cortex A72 ). , , , . .

MIPS

MIPS — RISC , MIPS Computer Systems. ARM , , .. - ARM . MIPS , , Play Station 1. : 32- MIPS32 64- MIPS64.

E2K (Elbrus 2000/)

VLIW

• Dhrystone
• Whetstone
• LINPACK
• Coremark
• Memspeed
• Livermore Loops
• MP MFLOPS
• Scimark 2

Dhrystone

Dhrystone — , Reinhold P. Weicker 1984 .
, 2.1 , .
VAX Dhrystones , 1 VAX DMIPS = Dhrystones 1757.

Whetstone

Whetstone — , Harold Curnow 1972 Fortran.
C Roy Longbottom. MWIPS,
MOPS ( ) MFLOPS ( ).
: ,
, , , .

Whetstone JS ( NodeJS) C# ( Mono, .Net Framework Dotnet Core), Java.

Whetstone MP — Whetstone.

LINPACK

LINPACK — , Jack Dongarra Fortran 70 , C.
, () ().
Linpack 100x100 float.
.

Coremark

C. 2009 Shay Gal-On EEMBC
: ( ), ( ), (, ), CRC.

Memspeed

Memspeed — 3 , 64- , 32- and 32- 2 :

• r = r + x [m] * y[m] (Integer + y [m])
• x[m] = x[m] + y[m]
• x[m] = y[m]

Livermore Loops

, 1970, 14 Fortran. 24 1980'. MFLOPS.
. — , 24 3 Do-loop , .

MP MFLOPS

MP MFLOPS — , .
x[i] = (x[i] + a) * b - (x[i] + c) * d + (x[i] + e) * f 2, 8 32 1 . 0.1, 1 10 4 .
.

Scimark 2

SciMark 2 — C . 5 : FFT ( ), Gauss-Seidel relaxation ( — ), Sparse matrix-multiply ( ), Monte Carlo integration ( -), LU factorization (LU-).

x86 (i386) 86-64 (amd64):

• Core i7-2600
• AMD A6-3650
• Atom Z8350
• Core 2 Duo T9400
• Core i7-4700MQ
• Core i3-m330
• Xeon 6128
• Pentium M725
• Pentium 4 3066
• Pentium III 1000

armv6 (armel), armv7 (armhf), armv8 (aarch64):

• Odroid N2 (Amlogic S922X)
• Odroid X2 (Samsung Exynos 4412)
• Orange Pi PC2 (Allwinner H5)
• Orange Pi Win (Allwinner A64)
• Raspberry PI 3 (Broadcom BCM2837B0)
• Raspberry PI (Broadcom BCM2835)
• AWS Graviton (Alpine AL73400)

e2k (Elbrus 2000) (v3, v4, v5):

• E8C-SWTX (Elbrus 8C)
• E8C-E8C4 (Elbrus 8C x4 cpu)
• E8C2 (Elbrus 8C2) (1200 MHz, 1550 MHz)
• E2S-EL2S4 (Elbrus 4C x4 cpu)
• E2S-PC401 (Elbrus 4C)
• MBE1C-PC (Elbrus 1C+)

MIPS :

• Baikal T1 BFK

, .

Dhrystone

Dhrystone 1 :

Dhrystone, :

Dhrystone, 1 :

Dhrystone, Core i7-2600:

, Dhrystone x86 arm . 1 8 (E8C) Cortex A72, Dhrystones 1 , 8 Atom Z8350 Dhrystones 1 . Baikal T1 Arm Cortex A9. 8, 8. , , .

Whetstone

Whetstone Single Precision,

Whetstone Single Precision,

Whetstone Single Precision, 1

Whetstone Single Precision, , 1

Whetstone Single Precision, Core i7-2600

Whetstone Single Precision, , Core i7-2600

, ARM v7 Cortex A9 Pentium III, 1 .
, ARM v8 Cortex A72 Core 2 Duo T9400 1 1 ,
Atom Z8350. , Pentium 4 (NetBurst)
, (Pentium III 1 ).
Core 2 Duo T9400 1 1 ARM v7 Cortex A72, .

Whetstone:

LINPACK 100x100 DP ()

LINPACK 1000x1000, High Performance LINPACK, LINPACK 100x100.
LINPACK 100x100 DP, ? : .

:

LINPACK 100x100 Double Precision,

LINPACK 100x100 Double Precision, 1

LINPACK 100x100 Double Precision, Core i7-2600

C Mflops' 1 1 .

ARM v7 Cortex A9 (Odroid X2), ARM v8 Cortex A53 (Raspberry PI 3, Orange Pi Win, Orange Pi PC2 ) , Pentium III, . ARM v8 Cortex A72 (Odroid N2, AWS Graviton [Alpine AL73400]) Core 2 Duo T9400 Atom Z8350 .

E2K ( : E1C+, E4C, E8C1, E8C2 ) ARM , Cortex A72, 1,5 — 2 Intel, AMD A6-3650 Core 2 Duo T9400. , Intel.

Coremark

Coremark, ,

Coremark, ,

Coremark, , 1

Coremark, , 1

Coremark, , Core i7-2600

Coremark, , Core i7-2600

1 ARM (Cortex A9, Cortex A53) 3 Intel (Core i7-2600 ),
ARM (Cortex A9, Cortex A53) Atom Z8350, Core 2 Duo T9400 AMD A6-3650. Baikal T1 Atom Z8350, Core 2 Duo T9400 AMD A6-3650,
Atom Z8350.

Memspeed ()

(x[i] = x[i] + a * y[i])

(x[i] = x[i] + y[i])

(x[i] = y[i])

Memspeed, - ,

Memspeed, ,

Memspeed, ,

, , .

ARM (Cortex A9, Cortex A53) , AWS Graviton ( , ).
Intel ( 3 ). 8
8 , DDR4-2400.

MP MFLOPS

, :

2

x[i] = (x[i]+a)*b;

8

x[i] = (x[i]+a)*b-(x[i]+c)*d+(x[i]+e)*f;

32

x[i] = (x[i]+a)*b-(x[i]+c)*d+(x[i]+e)*f-(x[i]+g)*h+(x[i]+j)*k-(x[i]+l)*m+(x[i]+o)*p-(x[i]+q)*r+(x[i]+s)*t-(x[i]+u)*v+(x[i]+w)*y;

MP MFLOPS,

MP MFLOPS, , 2 ops/w

MP MFLOPS, , 8 ops/w

MP MFLOPS, , 32 ops/w

MP MFLOPS, , Core i7-2600

: ( VLIW).
8 378 ( 576) 32 . Core i7-2600 — 82.6 .
ARM 23.7 ( Cortex A72, Odroid N2), AWS Graviton — 117 , 16 .

Scimark 2 ()

Scimark 2, ,

ARM Cortex A9, Cortex A53 Intel Atom, Pentium 4.
ARM Cortex A72 Intel Core.

ARM, Intel Core -
, , , lcc .

P.S.

: e2k_chat ixbt, .

, ARM.

, .

ODS

1. ,
2. ,
4. Independent Tests of Baikal-T1

MP MFLOPS

Lista de mnemónicos de Elbrus