RaspberryPi ZeroW – test Mathematicy

Wraz z czerwcowym numerem The MagPi Magazine prenumeratorzy wersji papierowej otrzymali komputer RaspberryPi Zero W, plus obudowa (z trzema pokrywkami) oraz niezbędne przejściówki (USB, HDMI). Jest to najmniejszy komputer z rodziny Malinek – cechuje go bardzo kompaktowy rozmiar. Wydział Fizyki jako prenumerator tego magazynu otrzymał swój egzemplarz, a ja przyjrzałem się wydajności tej maszynki w znanym programie Wolfram Mathematica – bezpłatnego (pod sporymi restrykcjami) na Malinki.

Parametry

Wymaga wymienić podstawową konfigurację świadczącą o szybkości, więc:

  • 1GHz, jednordzeniowy CPU,
  • 512MB RAM.

Jeśli chodzi o dodatkowe rzeczy, to:

  • Mini HDMI and USB On-The-Go ports
  • Micro USB power
  • HAT-compatible 40-pin header
  • Composite video and reset headers
  • CSI camera connector
  • 802.11 b/g/n wireless LAN
  • Bluetooth 4.1
  • Bluetooth Low Energy (BLE).

Z rozmiaru pamięci widać, że szału nie będzie. Ale skoro jest to maszynka edukacyjna, z oprogramowaniem Mathematicy (w wersji na Rasbiana) to dlaczego by nie sprawdzić? Dla podkreślenia, wersja druga Maliny wyposażona jest w czterordzeniowy procek taktowany 900MHz, no i RAMu ma dwa razy więcej – 1GB. Sprawdzałem wielokrotnie, że da się pracować na Mathematicy  w zadawalający sposób. A tutaj jak będzie?

Powyżej zdjęcie porównujące „gabaryty” nowej Malinki (po prawej stronie) do wersji Pi2B (lewa strina). Widać wyraźnie, że trzeba być przygotowany na jakiś hub z portami USB, bo inaczej nie podłączymy klawiatury+myszki – jest tylko jeden port USB (drugi, widoczny na zdjęciu – to port zasilania). Więc trzeba mieć klawiaturę zintegrowaną z myszką, albo hub-a. Przy okazji – piny GPIO nie są przylutowane, należy samodzielnie to zrobić.

Upgrade systemu na Pi 2 Model B i przełożenie karty z systemem i… ZeroW wystartował bez problemów (mówie o Rasbianie). Później w domu sprawdziłem, że taki upgrade i sieć wi-fi uruchomił bezproblemowo.

Uruchomienie – ciężki start

A nawet gorzej – nie da się pracować na Mathematicy. Samo uruchomienie to czekanie ponad 2 minuty – a system stracił responsywność.  Zaglądam na zużycie pamięci i widzę, że środowisko X-ów z uruchomoioną Mathematicą pożarło 450 MB RAMu. Jesteśmy na granicy… Co się dzieje dalej?

Praca z Mathematicą – szału nie ma

Nie ma się co oszukiwać – 512MB to zdecydowanie za mało na działanie Mathematicy. Poniżej przedstawiam wyniki kilku testów szybkościowych – generowanie fraktala Mandelbrota (prosta metoda, różne siatki jak też i dwa kryteria zbieżności, różniące się dwukrotnie progiem liczby iteracji – na końcu znajdują się dokładne procedury testujące). Porównuję czasy do Pi2 Model B – uruchomionego z tej samej karty (i do biurkowego Intela i7-4790K CPU @ 4.00GHz, 32GB RAM pod kontrolą Ubuntu 16.04).

  mandel-1 export mandel-2 mandel-3 kolor
Intel i7 0.84 s 1.2 s 0.9 s 1.4 s 0.2 s
RPi2 28.5 s 24.5 s 12 s 49 s 7.5 s
*RPi3 15.6 s 13.0 s ? 27 s 4.6 s
ZeroW 96 s 86 s 40 s 164 s 600 s

Wyniki w tabelce to wynik poleceń Timing[] Mathematicy i nie oddają dokładnie tego, co się dzieje z systemem. A dzieje się dużo – jak już wspomniałem, na RPi Zero występuje utrata responsywności, czyli możliwości pracy (system zachowuje się jakby się „zawiesił” – okna się nie odświeżają, polecenia się nie wykonują, menu się nie rozwijają). To oznacza całkowitą klęskę w obsłudze programu Mathematicy – co było do przewidzenia ze względu na wielkość pamięci RAM tego modelu. Zresztą – w domu mam RPi w pierwszej wersji, także z 512MB ramu i tam jedyne co można – to uruchomić Mathematicę, nic konkretnego nie da się zrobić (OK – poza wykresem prostej funkcji).

Z kolei wersja druga Maliny działa już jak najbardziej przyzwoicie – nawet, gdy program zajęty jest obliczeniami, ciągle możemy działać (wiadomo – więcej pamięci i cztery rdzenie CPU, podczas gdy moje testy angażują tylko jeden rdzeń).

Podsumowując

RPi Zero W – bardzo fajne urządzenie, ale nie do Mathematicy. Zdecydowanie odradzam wydatek około 50 zł na tą maszynkę w celu wykorzystania jej do rozwiązywania zadań domowych z pomocą programu Wolframa. Inne zastosowania (elektronika, IoT) – jak najbardziej TAK, zarówno mocy obliczeniowej jak i RAMu jest wystarczająco. Tym bardziej, że płytka ma już zintegrowaną kartę Wi-Fi (oraz Bluetooth, choć tego jeszcze nie sprawdziłem). 

Wyjaśnienie

Artykuł powstał z powodu rozmowy ze studentami, których uczę Mathematicy a którzy mnie dopytywali o nowy, tani model RPi Zero.

Testy

Funkcja dla Mandelbrota

Test 1

Test 2

Test 3

Test 4- kolorowy

 

Ten wpis został opublikowany w kategorii news i oznaczony tagami , , , , . Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.