Raspberry pi のベンチマークでハマった話 ~Raspberry pi の設定とメモリ性能について~

2023/12/02（土） 11:00〜
Kernel/VM探検隊@北陸 Part 6

https://kernelvm.connpass.com/event/297033

Transcript

1. Raspberry pi のベンチマークでハマった話 ~Raspberry pi の設定とメモリ性能について~ 産業技術総合研究所 深井貴明 明治⼤学 ⼤野健太朗 明治⼤学 宮島敬明 1
2. 経緯 • Aarch64 で動くハイパバイザができた! • Raspberry pi 4 でも動いた! • さぁベンチマークや! → Raspberry pi 4 でメモリベンチマークを実⾏ 2
3. 気になる結果は…? • ハイパバイザのメモリ性能が異様に遅い • (15%-20% くらい遅い) • なんなら KVM よりかなり遅い 3
4. 🤔 4
5. https://www.slideshare.net/DeepTokikane 5
6. https://www.slideshare.net/DeepTokikane 6
7. https://www.slideshare.net/DeepTokikane 7
8. 😩<またか… ↑こいついつもベンチマークでハマってるな 8
9. そんな遅くなることある? • このハイパバイザ、メモリに関しては特別なことはしていない • 普通のハイパバイザと同じ 2 段ページング • なんならストレートマッピング 9
10. 他に何かしたっけ? 🙄 < まぁ、ハイパバイザが • シリアルにしかログを出せない • ハイパバイザ⽤のブートローダ呼び出す から、config.txt いじったくらいですけど? 10
11. 他に何かしたっけ? 🙄 < そういえば、シリアル出⼒とかなかなかうまく いかなかったから、⼀回 config.txt 空にしたりもしたっ けな? 11
12. 何が変わっていたか 元の config.txt 変更後の config.txt dtparam=audio=on camera_auto_detect=1 display_auto_detect=1 auto_initramfs=1 dtoverlay=vc4-kms-v3d max_framebuffers=2 disable_fw_kms_setup=1 arm_64bit=1 disable_overscan=1 arm_boost=1 [cm4] otg_mode=1 [all] arm_64bit=1 dtoverlay=miniuart-bt core_freq=250 kernel=u-boot.bin [cm4] [all] 12
13. 何が変わっていたか 元の config.txt 変更後の config.txt dtparam=audio=on camera_auto_detect=1 display_auto_detect=1 auto_initramfs=1 dtoverlay=vc4-kms-v3d max_framebuffers=2 disable_fw_kms_setup=1 arm_64bit=1 disable_overscan=1 arm_boost=1 [cm4] otg_mode=1 [all] arm_64bit=1 dtoverlay=miniuart-bt core_freq=250 kernel=u-boot.bin [cm4] [all] 13
14. あ、なんかまずそう • arm_boost=1 • Arm cpu のクロックを 1.5 GHz から 1.8 GHz へ上げる • Raspberry pi 4 のみにあるオプション • core_freq=250 • GPU の周波数を指定する • default は500 なので半分になっている 14
15. あ、なんかまずそう • arm_boost=1 … 消しちゃった、そら遅くなるわな • Arm cpu のクロックを 1.5 GHz から 1.8 GHz へ上げる • Raspberry pi 4 のみにあるオプション • core_freq=250 … ⾜したけど GPU やし関係あらへんやろ…🚩 • GPU の周波数を指定する • default は500 なので半分になっている 15
16. 試してみよう • Default v.s. core_freq=2500 • Default v.s. w/o arm_boost 16
17. Default v.s. w/o arm_boost=1 Default から 何%遅くなったか→ • 64KiB, 256KiB, 1MiB (ブロック サイズは適当) • 1MiB はキャッシュが効かない • 64 KiB, 256 KiB では 16.6% 前後性能劣化 • 1.8 GHz → 1.5 GHz は 16.6% 減な のでそれっぽい 17
18. Default v.s. core_freq=250 Default から 何%遅くなったか→ • 64KiB, 256KiB, 1MiB (ブロック サイズは適当) • 1MiB はキャッシュが効かない • 1MiBでは 30% 以上性能劣化 🚩回収 18
19. なんで GPU 遅くしたらメモリが遅くな るんや 😡 • ドキュメント上の core_freq の説明 • Frequency of the GPU processor core in MHz, influences CPU performance because it drives the L2 cache and memory bus; the L2 cache benefits only Raspberry Pi Zero / Raspberry Pi Zero W / Raspberry Pi 1, there is a small benefit for SDRAM on Raspberry Pi 2 / Raspberry Pi 3. See section below for use on the Raspberry Pi 4. • https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/config_txt. html#overclocking 19
20. なんで GPU 遅くしたらメモリが遅くな るんや 😡 • ドキュメント上の core_freq の説明 • Frequency of the GPU processor core in MHz, influences CPU performance because it drives the L2 cache and memory bus; the L2 cache benefits only Raspberry Pi Zero / Raspberry Pi Zero W / Raspberry Pi 1, there is a small benefit for SDRAM on Raspberry Pi 2 / Raspberry Pi 3. See section below for use on the Raspberry Pi 4. • https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/config_txt. html#overclocking 20
21. GPU おまえがメモリバス持っとるんかい • https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=281183#p1 703448 • 公式の図がダイアグラムが⾒つけられなかったけど、なんかメ モリバスが GPU ないにありそうやな… なるほど…? 21
22. まとめ • Raspberry pi 4 でベンチマークを取るときには cofig.txt の変更 は気をつけよう • 特に arm_boost や core_freq は注意 • GPU の性能が変わると CPU 側の処理の性能も変わる 22