Первый тест: на что способен российский процессор Baikal-M

У нас на тесте – анонсированный осенью 2019 года процессор Baikal-M (каталожное наименование BE-M1000). Производитель заявляет, что Baikal-M обладает сравнимой с современными западными аналогами мощностью и функциональностью, что мы и решили проверить. В качестве спарринг-партнеров для Baikal-M были выбраны выпускаемые в данный момент процессоры от Intel с более-менее близкими характеристиками.

Что такое Baikal-M

Система на кристалле Baikal-M создана на базе архитектуры ARMv8-A и, по словам разработчиков, предназначена для применения в персональных компьютерах, микросерверах, мультимедийном оборудовании, сетевых коммуникациях, в объектах промышленной автоматизации, управления и инженерной инфраструктуры.

Процессор содержит восемь ядер Arm Cortex-A57, работающих на частоте 1,5 ГГц, 8-ядерный GPU Arm Mali-T628, два канала памяти DDR3-1600/DDR4-2400 и широкий набор периферийных интерфейсов: три PCIe Gen3, два 10Gb Ethernet, два гигабитных Ethernet, два порта USB 3.0, четыре USB 2.0, два SATA 6G, eMMC/SD, I2S, SPI, UART, I2C и другие, всего более 30 интерфейсов. Это – многофункциональная система на кристалле (СнК или SoC - System-on-a-Chip), для которой на плате не нужен никакой чипсет. Процессор выпускается по контрактному принципу на фабрике TSMC, по топологическим нормам 28 нм.

Что тестировали

Оценка производительности процессора Baikal-M проводилась на предоставленном “Байкал Электроникс” системном блоке с материнской платой MB-M1.0 (форм-фактор Mini-ITX), укомплектованном двумя модулями памяти Crucial 8GB DDR4 2400 MHz UDIMM Memory Module (CT8G4DFD824A) и диском WD GREEN PC SSD 240 GB. Плата MB-M1.0 выпускается компанией «Байкал Электроникс» по лицензии компании «Т-Платформы».

Тестируемое устройство представляет собой миниатюрный компьютер под управлением операционной системы Debian 9.3. Есть также экспериментальный выпуск Simply Linux 9 (ссылка на новость) от компании <Базальт СПО> (<Альт линукс>)  для плат на основе процессора "Байкал-М".

Внутри – а мы и туда заглянули – компьютер тоже выглядит неплохо, что подтверждает приведённый снимок.

Тесты производительности

Для оценки производительности Baikal-M использовались алгоритмы, которые применяются в реальных прикладных программах и позволяют определить следующие характеристики: 

• производительность CPU на целочисленных операциях и операциях с плавающей запятой;
• пропускную способность и время доступа памяти;
• производительность GPU;
• эффективность работы веб-браузера (JavaScript). 

Кроме того, были проведены комплексные и прикладные тесты производительности.

Поскольку большая часть тестов поддерживает многопоточность, в них для оценки мощности микропроцессора используются все 8 вычислительных ядер.

Для сравнения мы выбрали следующие процессоры: 

• Intel(R) Atom E3940 – на плате GA-SBCAP3940 с модулем памяти 8 GB SODIMM DDR3-1866 и диском SATA-III WD GREEN PC SSD 240 GB
• Intel Core i3 - 7300T – на плате ASUS PRIME B360M-A с двумя модулями памяти 8 GB DDR4-2400 и диском SATA-III WD GREEN PC SSD 240 GB 

Указанные сборки были выбраны в качестве референсных, поскольку они близки к тестируемому устройству по характеристикам и могут быть альтернативой при выборе.

Для лучшего понимания результатов тестов указанных процессоров мы собрали в таблицу основные характеристики, влияющие на их производительность.

Источник: ZOOM.CNews

Для запуска тестов производительности Baikal-M использовалось программное окружение, описанное в таблице ниже.

Источник: ZOOM.CNews

Результаты тестирования

Результаты тестирования приведены в следующей таблице.

Результаты нашего тестирования показывают, что Baikal-M проигрывает конкурентам на следующих типах операций: 

• при операциях с памятью и кэшами (тест LMbench);
• при работе JavaScript-движков, оперирующих кодом ресурсоёмких web-проектов (Octane 2.0);
• при работе PHP-интерпретатора, движка SQLite и парсера Python (Phoronix Test Suite). 

В то же время он значительно превзошел Intel Atom E3940 и был близок к Intel Core i3 7300T на синтетическом тесте производительности целочисленной арифметики CoreMark, который содержит реализации следующих алгоритмов: 

• обработка связных списков (поиск и сортировка);
• обработка матриц (несколько матричных операций);
• машина состояний (определение, что входной символьный поток содержит действительные числа в десятичной записи);
• подсчет суммы CRC. 

Еще один бенчмарк – это 7-Zip, и здесь результаты сравнимы с предыдущим тестом. Но так как мы анализируем две задачи – создание архива данных и его распаковку, – в каждой из них показатели отличаются. На операциях сжатия, скорость которых сильно зависит от быстродействия операция с памятью и кэшами, Intel Core i3 7300T чуть вырвался вперед, а вот в случае с распаковкой данных Baikal-M стал безоговорочным лидером.

Как мы и предполагали, Baikal-M обогнал конкурентов на тесте производительности графического процессора для OpenGL ES (тест glmark2). Но неожиданностью стало то, что российский процессор превосходит Intel Core i3-7300T по эффективности обработки чисел с плавающей запятой на тесте HPLinpack 2.2. Однако результаты этого теста для Baikal-M были получены на пробной версии проприетарного компилятора и пакета линейной алгебры Arm HPC tools, а для Intel результаты были получены с использованием компилятора gcc и открытой библиотеки ATLAS.

Браузерный бенчмарк SunSpider дал для Baikal-M средние показатели в сравнении с процессорами Intel.

По итогам анализа результатов тестов можно сделать вывод, что Baikal-M демонстрирует производительность на уровне современных зарубежных процессоров начального сегмента. Для процессора, разработанного в России, это действительно достойный показатель.

Итоги

Российские компании могут создавать качественные конкурентные продукты, и это наглядно подтверждает “Байкал Электроникс”. Baikal-М может удовлетворить потребность в решении как для офиса, так и для других применений. Большое количество высокоскоростных интерфейсов и высокая производительность, сравнимая с Atom E3940 и Core i3-7300Т от Intel, делают этот процессор весьма конкурентоспособным.

Представители компании объявили, что Байкал-М должен поступить в розничную продажу уже во втором квартале этого года (если не помешает пандемия коронавируса) по розничной цене порядка 250$ за чип и 500$ за плату MB-M1.0 (форм-фактор Mini-ITX) с напаянным чипом.

В настоящее время компания “Байкал Электроникс” разрабатывает новый процессор - Baikal-S. Это система на кристалле с архитектурой ARM, предназначенная для серверов общего назначения, требующих высокой производительности, низкого энергопотребления и широких возможностей конфигурации. Выпуск запланирован на 2021 год.