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待望のギガイーサ、その威力は?

 ここではmicroSDカードにNextCloudPiを導入し、データ用のドライブとして外付けのUSBストレージケースに入れた256GバイトのSSDを指定した。NextCloudPiのWeb管理画面とWindowsのファイル共有プロトコル「SMB」による読み書きを測定したところ、従来のラズパイ3 Bに比べて最大で2倍近い性能向上を確認できた。

 データ転送速度は、ラズパイからの読み出しがWeb(HTTPS)で22.0Mバイト/秒、SMBでは19.2Mバイト/秒、ラズパイへの書き込みがHTTPSで7.2Mバイト/秒、SMBでは13.6Mバイト/秒だった。最も高い結果が出た読み出し速度はビット/秒換算で約176Mビット秒。例えば約1.6Gバイトのラズパイ公式OSインストーラーを2分未満で読み出せ、GbEの効果を体感できる。

ラズパイ3 B+のファイル共有性能
ラズパイ3 B+のファイル共有性能
テスト用ファイルは公式インストーラーの「NOOBS_v2_8_2.zip」(約1.6Gバイト)。測定用PCはCPUがCore 2 Duo 6320(1.86GHz)、メモリーが2Gバイト、イーサネットは1000BASE-Tで、OSはUbuntu 18.04 LTS。スコアは5回測定の平均値。
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 ラズパイ3 B+は、初期状態でUSBストレージからOSを起動できるのも特徴のひとつだ*1。microSDカードに書き込むのと同じ手順でOSイメージファイルを書き込めば、USBからブートする。大小のファイルの読み書きが多発する用途では、microSDカードより2.5型HDD/SSDが向いている。試しにUSBストレージにNextCloudPiを導入したところ、読み書き速度は低下した。これはラズパイのNICがUSBポートと共通のUSB 2.0インタフェースでSoCにつながっているからだ。

*1 ファームウエアを更新すればラズパイ3でも利用可能。

 ラズパイのGbEは、ラズパイのSoCとUSB 2.0インタフェースで接続されている。このため、USB 2.0ポートに接続したSSDと、帯域を分け合う形になる。USB 2.0のデータ転送速度は480Mビット/秒だが、実効速度は300Mビット/秒程度でしかない。単純に分け合うと、150Mビット/秒がUSB 2.0を経由する読み書き速度の上限になる。

 SoCとは別の内部インタフェースでつながっている無線LAN経由の測定では、約12Mバイト/秒前後の読み書き性能となった。ラズパイ3 B+の802.11ac接続のリンク速度は300Mビット/秒前後だったが、無線LANとSoC間のインタフェースであるSDIOの帯域がボトルネックになっているようだ。