Пожалуйста подождите...
В последнее время любая публикация на тему выпуска процессоров российскими компаниями вызывала хайп, который подогревался двумя армиями «экспертов» - теми, кто хейтил производителей («ну-не-могут-они»), и теми, кто их защищал («надо-же-с-чего-то-начинать»). Редакция ZOOM.CNews решила добавить дров в этот огонь и протестировали процессор Baikal-M от российской компании «Байкал Электроникс».
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.
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.
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.
Для оценки производительности Baikal-M использовались алгоритмы, которые применяются в реальных прикладных программах и позволяют определить следующие характеристики:
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:
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.
| Характеристика | Baikal-M | Intel® Atom E3940 | Intel® Core i3 - 7300T |
| Технологический процесс (нм) | 28 | 14 | 14 |
| Общее количество ядер | 8 | 4 | 2 |
| Количество потоков | 8 | 4 | 4 |
| Тактовая частота ядер при тестировании (ГГц) | 1,5 | 1,6 | 3,6 |
| Расчетная пиковая производительность вычислений с плавающей запятой для одинарной точности (GFLOPS) | 96 | 25,6 | 115,2 |
| Расчетная пиковая производительность вычислений с плавающей запятой для двойной точности (GFLOPS) | 48 | 12,8 | 57,6 |
| Кэш первого уровня L1 (в каждом ядре): L1_I, L1_D (КБ) | 48,32 | 32,24 | 32,32 |
| Кэш второго уровня L2 (КБ) | 4x1024 | 2048 | 2x256 |
| Кэш третьего уровня L3 (МБ) | 8 | - | 4 |
| Количество каналов оперативной памяти | 2 | 4 | 2 |
| Максимальный объём оперативной памяти (ГБ) | 128 | 8 | 64 |
| Графический процессор | Arm® Mali-T628 | Intel® HD Graphics 500 | Intel® HD Graphics 630 |
| Общее количество шейдерных ядер GPU | 8 | 12 | 23 |
| Количество потоков GPU | 8 | 96 | 184 |
| Тактовая частота GPU при тестировании (ГГц) | 0,7 | 0,6 | 1,15 |
| Расчетная пиковая производительность GPU для 32-разрядных операций с плавающей запятой (GFLOPS) | 83,2 | 115,2 | 423,2 |
| Потребляемая энергия (Вт) | < 30 | 9,5 | 51 |
Для запуска тестов производительности Baikal-M использовалось программное окружение, описанное в таблице ниже.
| Тип | Версия |
| Операционная система | Linux Kernel 4.9.208b, Debian 9.3 |
| Компилятор | GCC 8.3 с опциями -Ofast -funroll-all-loop-mtune=a57 -static |
| Библиотека MPI | Open MPI 3.1.1 |
| Драйвер GPU | ARM Mali-T628 OpenGL ES 3.1 v1.r26p0-01rel |
| Веб-браузер | Chromium 73.0.3683.75 или GNOME Web v3.32.1 |
| Среда рабочего стола | Wayland GNOME Shell 3.30 или Weston-4 (drm-backend) |
Результаты тестирования приведены в следующей таблице.
Результаты нашего тестирования показывают, что Baikal-M проигрывает конкурентам на следующих типах операций:
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:
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.
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.