Pruebas de rendimiento familia Raspberry Pi (Zero, Zero W, 3A, 3B, 3B+, 4B)

Soy fan declarado de las Raspberry Pi desde que me hice con un model B de la tercera revisión hace unos tres años aproximadamente. Me parecen máquinas de un tamaño delicioso capaces de correr una versión “de verdad” de Linux con la flexibilidad que esto implica y con una comunidad de aficionados y desarrolladores detrás alucinante.

Por poner algunos ejemplos, con el paquete LibreOffice podemos editar textos, crear hojas de cálculo, bases de datos… Una completa suite ofimática que nos puede venir muy bien tanto para temas laborales como para nuestras cosas de casa. También los hay que usan una Raspberry Pi para emular diferentes sistemas; siendo las videoconsolas antiguas uno de los puntos fuertes de dicha vertiente. Y bueno, tampoco podemos dejar de lado a aquellos que usan estos microordenadores a modo de mediacenter para ver películas y series con una calidad impropia de un hardware tan pequeño o los que las usan como base de los más variados montajes electrónicos imaginables gracias a sus puertos de expansión.

Pues bien, combinando mi pasión por estas máquinas con la de las mediciones en general me he animado a esbozar un artículo hablando de la potencia de cálculo de esta familia de computadoras “de bolsillo” a través del conocido benchmark Hardinfo disponible para la mayoría de sistemas Linux.

Dado que la última versión de Raspbian (el S.O. nativo de las Raspberry Pi) puede funcionar en todas las máquinas anteriores la premisa inicial fue actualizar el sistema el día de la prueba e ir cambiando la microSD entre las máquinas haciendo la misma operación en todas ellas: iniciar el sistema sin conexión a internet, esperar unos segundos a que terminara el arranque por completo, ejecutar la batería completa de pruebas de rendimiento y generar un informe de cada máquina del que luego pudiera extraer los datos necesarios para este estudio.

Comentar que los modelos sobre los que he hecho las pruebas son los siguientes:

  • Raspberry Pi Zero
  • Raspberry Pi Zero W
  • Raspberry Pi 3 model A
  • Raspberry Pi 3 model B
  • Raspberry Pi 3 model B+
  • Raspberry Pi 4 model B (2 GB RAM)

A grandes rasgos, Hardinfo realiza un total de ocho tests correlativos: cinco son sobre cálculos con la CPU, dos de cálculos con la FPU y uno de dibujado en pantalla empleando la GPU.

Tras la ejecución de todos los tests en todas las máquinas estos son los resultados que he obtenido:

Tomando en cada uno de los test el mejor resultado, para mejorar la claridad de la interpretación he decidido asignar un valor del 100% a dicho resultado y calcular el resto como un porcentaje en comparación a este. De este modo he obtenido la siguiente tabla:

Aunque en la primera tabla ya se podía apreciar, en la de los porcentajes es más claro todavía: la Raspberry Pi 4 es la más rápida en todo a excepción del test de N-Queens, donde la 3B+ es notablemente más veloz. Supongo que será por alguna función no del todo optimizada todavía y que con el tiempo parchearán haciendo que también sea la más rápida en esa prueba; ya que su hardware es el más potente de todos a día de hoy.

Veamos todo esto de un rápido vistazo mediante una gráfica que he preparado; sólo que en vez de comparar cada máquina con su batería de pruebas, lo he agrupado por pruebas y así podemos comprobar el rendimiento de cada máquina en cada caso.

Cosas curiosas que saco como conclusiones:

  • En las Raspberry Pi Zero no hubo cambios de rendimiento con la llegada de la revisión W y esta gama es muuuucho más lenta que las Raspi de tamaño completo de su época (las Raspberry Pi 3). En algunos tests son bastante más lentas y en otros son tortugas como en el caso de los cálculos en coma flotante.
  • La 3A es una sorpresa, ya que con un tamaño que es prácticamente la mitad que la 3B+ clava prácticamente su rendimiento. Como amante de las máquinas miniaturizadas considero que es la que mejor relación tamaño/rendimiento obtiene más allá incluso de las Zero que, si bien son diminutas, están muy limitadas en cuanto a memoria y capacidad de cálculo.
  • La 4B es el último modelo aparecido hasta el momento y en general con una potencia netamente superior; sobre todo en los test que emplean la FPU. La única pega es a nivel gráfico si estáis usando los drivers experimentales, ya que todavía están por pulir y en las pruebas de dibujado en pantalla el rendimiento es malísimo. Si entramos a la configuración del sistema y seleccionamos el driver por defecto el rendimiento se pone a la altura de lo esperado.

Como os decía, lo mejor las Raspbery Pi es su flexibilidad y la cantidad de usos que se les pueden dar. Y es que aunque una Pi Zero pueda parece poca cosa, sin ir más lejos tengo dos por casa: una de ellas es un emulador de ZX Spectrum “de bolsillo” y la otra es un mediacenter con el que he visto multitud de series y películas manteniéndola escondida detrás de la TV y alimentándola simplemente por el puerto USB de la propia televisión.

Por su parte, estos días estoy probando a emplear la Raspberry Pi 4 como sustituto de mi ordenador de sobremesa para tareas ofimáticas y he de decir que estoy muy contento con ella, ya que sin ir más lejos, este artículo y las tablas que lo ilustran han sido creadas íntegramente con LibreOffice y el programa de edición gráfica GIMP. Lo malo de este modelo es que, por su elevado consumo energético, tenemos que emplear un adaptador USB-C que sea capaz de entregar 3 amperios de corriente (os recomiendo haceros con el oficial, que funciona de maravilla) y que para conectarla a una TV tendremos que emplear un cable microHDMI que, a día de hoy, todavía cuesta un poco encontrarlos.

Y ya por último, comentaros que la Raspberry Pi 3 model B la tengo configurada a modo de recreativa gracias al emulador MAME y un mando de ese estilo capaces de transportarme a aquellos años 90 en los que los salones recreativos eran el epicentro de la diversión de mi generación (hasta que llegó la PSX; pero eso es una historia que otro día os contaré).