Cartes de développement : Petit horizon de performances de la Raspi Zéro à la Jetson TX1

Les cartes de développement se multiplient encore et encore et dans le sillage des ventes miraculeuses de la Raspberry Pi, beaucoup se sont engouffrés en espérant réussir en proposant des solutions alternatives. Mais alors que les Raspi ont pour elles l’image de pionnier et une grosse communauté, certains ont tenté de séduire avec d’autres arguments. Les performances par exemple.

C’est à l’occasion d’un test d’une des moins rapides de ces cartes, la Orange Pi One, qu’un tableau de performances est apparu. Celui-ci liste pas moins de douze cartes de développement et les met en perspective d’un strict point de vue vitesse de calcul. Evidemment, suivant les modèles, les puces embarquées, la quantité de mémoire vive et les fréquences ne sont pas du tout les mêmes.

Jetson TX1 Nvidia

La Jeston TX1

Les tarifs sont également très différents puisque entre une Raspberry Pi Zéro tout en bas de ce classement et une Jetson TX1 tout en haut, il y a une grosse nuance de tarifs. La première coûte 5 dollars, quand elle est disponible, tandis que la seconde se négocie à 299$… Le but ici n’est donc pas de faire un podium de la meilleure carte possible, d’autant que la performance n’est pas le seul critère à prendre en jeu, mais il me semblait intéressant de montrer l’étendue et les différences entre ces modèles.

Les tests sont réalisés avec la Phoronix Test Suite qui analyse différents usages des solutions. De l’encodage audio d’un format vers un autre, en passant le chiffrement de données avec une solution RSA 4096-bits ainsi que du calcul et de l’affichage d’images. L’ensemble des outils utilisés est disponible sur la plateforme openbenchmarking.org.

openbenchmarking.org

Premier de cette série de tests, John The Ripper, une application de test qui travaille comme un casseur de mots de passe en essayant l’une après l’autre toutes les opérations possibles pour parvenir à ses fins. Une application qui secoue donc la partie calcul du processeur embarqué sur la carte. On voit bien déjà l’énorme delta de performances entre les différents modèles.

openbenchmarking.org

C-Ray v1.1 est un test qui demande à la puce un calcul de RayTracing, un système d’affichage d’image 3D très réaliste et très gourmand en processeur également.  Là encore, les écarts en temps de calcul pour la même scène sont assez importants.

openbenchmarking.org

Vient ensuite Smallpt V1.0, un test de rendu encore une fois, qui utilise plusieurs threads. Là encore, on retrouve un écart important qui reprend les mêmes éléments que les premiers tests.

openbenchmarking.org

Sur Himeno Benchmark 3.0, un test de calcul mathématique autour d’une équation de Poisson, on peut observer à peu près le même positionnement des cartes même si quelques changements se sont opérés. La Orange Pi One, par exemple, passe au dessus de la Raspberry Pi 2. La Jetson TX1 est toujours loin devant mais l’écart est très resserré pour les trois suivantes. Le peloton juste derrière est lui aussi au coude à coude.

openbenchmarking.org

Sur OpenSSL V1.0.1g, un test qui mesure la performance RSA 4096-bit d’une couche SSL, on retrouve une pyramide inversée qui établit facilement des performances assez logiques. Jetson TX1 tout en haut, Pi Zéro tout en bas et des cartes qui s’étagent entre les deux suivant le SoC embarqué dans chacune d’elles.

openbenchmarking.org

Le dernier test, la compression d’un fichier audio WAV vers un fichier FLAC sans pertes de données avec FLAC audio Encoding V1.3.1 montre toujours les mêmes écarts.

Odroid-C2

La Odroid-C2

Plusieurs choses se remarquent à la vue de ces tests publiés sur Phoronix. D’abord, cela montre l’énorme étendue de performances de ces solutions qui correspond tout à fait à la grande variété de tarifs de ces cartes de développement. Il y en a pour tous les goûts et tous les usages. On remarque également que suivant les besoins, il n’est pas forcément nécessaire d’investir systématiquement dans des solutions super haut de gamme. Les Odroid-C2 et Odroid C1+ tout comme la Pine 64 se débrouillent souvent très bien et offrent un excellent rapport performances / prix.

Pine64

La Pine 64 ne coûte que 15$

La Raspberry Pi Zéro se retrouve tout en bas du classement de manière systématique, ce qui n’est pas étonnant vu le prix demandé et le matériel embarqué. Cela ne l’empêche pas d’être ue solution très intéressante puisque les éléments demandés à ce type de cartes ne sont pas tous liés à leurs capacités de calcul pur. Ainsi une Raspberry Pi 2 , pas forcément bien située sur les tableaux, n’aura aucune peine à se transformer en console de jeu d’émulation ou en lecteur multimédia très convaincant. Les tests de cette suite ne tenant pas compte des capacités graphiques matérielles des cartes… sauf pour les Jetson équipées de puces Nvidia et livrées avec un système prenant compte des possibilités de calcul des GPU Tegra.

Raspberry Pi zero

Raspberry Pi Zéro, format et prix rikiki

Enfin, il ne faut pas seulement s’intéresser aux performances en matière dans l’ensemble de ces cartes de développement, beaucoup d’autres facteurs peuvent être à prendre en compte. La communauté qui est développée mais aussi les systèmes disponibles et leur vitalité. Une carte sans communauté, c’est comme avoir un groupe électrogène sans essence. Une carte avec un système instable ou totalement dépassé, c’est comme sauter dans le vide en oubliant son parachute…

Cette suite de tests de  cartes de développement est éclairante pour choisir la solution nécessaire pour certains projets : Les Odroid séduiront ceux ayant besoin d’un excellent rapport performances prix en terme de calcul mais les Raspberry Pi 3 peuvent faire également office de solution tout à fait convaincantes tout en ouvrant la voie à d’autres types de développement. Enfin, il ne faut pas oublier le format physique de ces différentes cartes, une Raspberry Pi Zéro, aussi à la traîne soit t-elle sur certaines opérations, est peut être la seule qui pourra se glisser physiquement et tenir le coup avec une petite batterie, au sein d’un projet vraiment très compact.

 

16 commentaires sur ce sujet.
  • Sly
    7 avril 2016 - 12 h 49 min
  • 7 avril 2016 - 12 h 59 min
  • Pej
    7 avril 2016 - 14 h 05 min

    Il y a deux tests sur lesquels le TK1 semble largement écraser le TX1.
    Est-ce une erreur dans le diagramme ou bien il y a une telle différence? et si oui, à quoi serait due cette diff?

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  • 7 avril 2016 - 14 h 15 min

    @Pej: Aucune idée, une optimisation plus poussée du système ptet ?

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  • 7 avril 2016 - 15 h 06 min

    Même principe ici (http://www.cnx-software.com/2016/04/02/low-cost-development-boards-linux-benchmarks-raspberry-pi-vs-banana-pi-vs-orange-pi-vs-odroid/) mais avec également une XU4 … seule carte avec un proc axée performance qui écrase bien sur ses concurrentes (du test).

    Si l’on cherche des performances, une xu4 (http://www.hardkernel.com/main/products/prdt_info.php?g_code=G143452239825) semble plus pertinente qu’une TK1/TX1. D’un point de vue support/documentation, les soc Nvidia semblent loin devant ;).

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  • 7 avril 2016 - 15 h 36 min

    Merci C’est justement ce que je cherchais mais j’aurais bien voulu aussi des x86 dans le test. Par exemple la jaguarboard (www.jaguarboard.org/) quelle est son rapport performance/prix face aux Arm?
    Et il serait sympa aussi de faire une liste de toutes les autres cartes. Moi j’ai trouvé celle la avec 2Gb de Ram http://roseapplepi.org .

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  • 7 avril 2016 - 17 h 07 min

    Merci Pierre pour l’article. Sympa de voir aussi la perf de la Rasp 3 vs la Rasp 2. J’aurais bien aimé voir une grosse Odroid pour avoir une idée, mais bon.

    En ce qui concerne Raspberry, je croyais que la différence avec les autres cartes venaient de la taille de la communauté mais depuis quelques temps je me dis que ça vient du fait que Raspberry est en vérité un écosystème à part entière : une distribution par des gros tels que Farnell ou E14, la pérennité dans le temps, la Picademy qui est une formation gratuite et qui permet ensuite de dispenser la bonne parole, des fournisseurs de compléments tels que Adafruit, PiHut, Pimoroni; le mail hebdomadaire, la revue mensuelle… Voila, bien plus qu’une seule communauté (énorme), tout un monde autour du même sujet.

    Ca ne disqualifie pas les autres cartes, mais ça fait sortir du lot les Rasp, même si elles ne sont pas les plus performantes. D’ailleurs, dans les projets habituels headless, la performance n’est pas forcément le point le plus important. On a fait les projets avec la B et quand la 2 est arrivée, whaaa, beaucoup de perf en plus, mais dans certains cas c’est inutile. Et l’arrivée de la 3 il y a un mois, quelque part ça détermine un type de projets différent finalement.

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  • 7 avril 2016 - 18 h 41 min

    on ne peut pas comparer les ARM et X86 qui sont plus puissant…

    Ce genre de cartes sont low cost bas prix ( grand max 50€ )
    sont pour les bricoleurs du dimanche on va dire, qui cherche a s’amuser ou apprendre.

    Mise a part la tegra TX1 qui coute 600€ si elle coute 600€ c’est pas pour rien, il y a du usb3, pci, sata, 4gb de memoires, 256 GPU cores, 4 cores. Ou l’on peut faire du traitement de calculs complexe.

    sur les autre cartes il y a juste usb, en general 1gb de memoire, un GPU mali 450, qui date de 2/3ans

    faut comparer ce qui est comparable.
    Si il y avait en plus dans le lots des cartes de 96boards Snapdragon 410/610 ou HiSilicon Kirin ça serai plus interessant ou la 610/810 vaut largement la jetson TX1.

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  • 7 avril 2016 - 21 h 26 min

    Bientôt des infos sur le maker qui utilise un réseau de 240 pi !

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  • 7 avril 2016 - 23 h 10 min

    @haze: ben si, on peut comparer du ARM et du x86. Il y a des x86 sur le créneau du mobile, ils sont systématiquement dépassé par des ARM. Android tourne sur ARM et x86, mais les x86 ni font que de rares et éphémères apparitions. Ce n’est pas un hasard, et les perfs en retrait de la Mipad2 par rapport à la 1 en est un exemple.

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  • LV
    7 avril 2016 - 23 h 24 min

    @haze : “pour les bricoleurs du dimanche”

    …ou pour ceux qui ne gaspillent pas les ressources de calcul, ou qui pensent à économiser l’énergie, ou qui reposent sur des batteries minuscules..

    De l’USB3 pour contrôler une CNC ou diriger un petit robot aspirateur, c’est plutôt une preuve d’incompétence.

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  • 8 avril 2016 - 0 h 26 min

    @LV:
    “bricoleur du dimanche”, c’est mal interpreté, je ne pensais pas du tout à quelque chose de pejoratif, mais le contraire, comme mis par la suite, quelqu’un qui veux apprendre, et comprendre… mais c’etait pour dire qu’on peut faire plein de chose avec ce genre de cartes avec beaucoup d’idée…

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  • 8 avril 2016 - 4 h 12 min

    Haze, je pense que tu es un peu hors des clous avec “bricoleur du dimanche”. Mon meilleur pote qui a participé à un projet de télescope pour la détection des exoplanètes a utilisé du Raspberry pour l’asservissement des moteurs des télescopes (et pourtant il bosse chez Texas et c’est pas les cartes qui manquent chez Ti).

    Le projet peut être réutilisé sur autre chose : imprimante 3D, panneau solaire azimutal, télescope azimutal, robotique , machine outils…

    C’est un exemple d’utilisation dans lequel je crois la locution “bricoleur du dimanche” ne convient pas tout à fait. Il s’agit de travaux d’ingénieurs qui cherchent des solutions peu onéreuses et qu’ils estiment pérennes.

    Il faut prendre garde de ne pas considérer avec trop de commisération les cartes de dev et leurs utilisateurs, ils ne sont pas tous à seulement vouloir Kodi point barre.

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  • 8 avril 2016 - 13 h 56 min

    @StarLord:
    comme j’ai expliqué plus haut, ce genre de carte low cost, peut convenir a tout le monde que ça soit ingenieurs ou adulte ou retraité, ou ado qui veulent apprendre à faire des petits ou grand projet.
    d’ailleur j’ai l’intention de réaliser un robot tondeuse avec un RPi zero. ou carte à moins de 20€.
    Pas besoin d’une carte à 200€.

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  • 8 avril 2016 - 17 h 23 min

    bonjour et par rapport au ODROID-XU4?

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  • 18 avril 2016 - 10 h 41 min

    […] plus rapide, la Raspberry Pi Zéro est bonne dernière du comparatif de performance des cartes de développement, la nouvelle carte devrait cacher une nouvelle option, une option qui n’a pas été […]

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