家にいくつかのバージョンのRaspberryPi(とPC)があったのでサーバー化して性能比較してみた。

比較条件

比較ハード

Raspberry Pi Model B, Revision 2.0
Raspberry Pi3 Model B
Raspberry Pi4 Model B, 4GB RAM
ノートPC

※Pi2はないです...

ハード	CPU	メモリ	有線LAN	USB	OS
Raspberry Pi	BCM2835 (700 MHz 1コア)	512 MB	10/100Mbps イーサネット	USB2.0	Debian Buster 4.19
Raspberry Pi3	BCM2837 (1.2 GHz 4コア)	1 GB	10/100 Mbps イーサネット	USB2.0	Debian Buster 4.19
Raspberry Pi4	BCM2711 (1.5 GHz 4コア)	4 GB	Gigabit イーサネット	USB3.0	Debian Buster 4.19
ノートPC	Corei7-3632QM (4コア8スレッド)	16 GB	Gigabit イーサネット	USB3.0	Ubuntu 20.04 LTS

その他

サーバーのストレージ：全てのハードで同条件にするため、USB3.0 & セルフパワーの外付けHDDをストレージに
サーバー化方法：sambaを使用(方法)。
クライアントPC(サーバーにアクセスするPC)：Windows10

性能比較

CrystalDiskMark
実際のファイル書き込み＆読み込み時間
使用感

で比較。

CrystalDiskMark

CrystalDiskMark(ver.7)を使用した。

CrystalDiskMarkを管理者権限で実行するとネットワークドライブのベンチマークが取れないため、「このアプリがデバイスに変更を加えることを許可しますか?」の画面で「いいえ」を選択して実行する。

Raspberry Pi

Raspberry Pi3

Raspberry Pi4

ノートPC

ファイルサーバーの場合は上から1, 2行目のSEQ(シーケンシャルアクセス)を参考にすればいいみたい。

シーケンシャルアクセス：記憶媒体の領域を端からアクセスする方法で、ファイルコピーなどの速さに関係
参考: https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00393/073000003/?P=3

また、Q8T1などはそれぞれキュー数とスレッド数に対応していて、この場合はキュー数8, スレッド数1を表している。

キュー数：処理待ちとして保持する命令数で、複数のアクセス命令を処理する場合に効いてくる
参考：https://pcinformation.info/storage/queue-depth.html
スレッド数：同時実行する処理数

Read・WriteともにPi1<Pi3<<Pi4<PCの順で性能が良かった。特にWriteの差が大きい。

やっぱりGigabitイーサネットの差がでかいように見える。

実際のファイル書き込み＆読み込み時間

1GBのファイルを実際にコピーして完了までの時間を計測した。

1GBファイル作成方法
下記コマンドをPowerShellで実行。

fsutil file createnew dummy_1GB.dat (1024*1024*1024)

ファイルコピー＆時間計測
下記batファイルをコマンドプロンプトで実行。

@echo off

rem 読み込み速度：サーバーからクライアントへコピー
echo read
echo %time%
copy Z:\dummy_1GB.dat dummy_1GB_read.dat
echo %time%

rem 書き込み速度：クライアントからサーバーへコピー
echo write
echo %time%
copy dummy_1GB_read.dat Z:\dummy_1GB_write.dat
echo %time%

3回計測した平均が以下。

ハード	読み込み速度[MB/s]	書き込み速度[MB/s]
Raspberry Pi	5.43	2.04
Raspberry Pi3	10.99	11.03
Raspberry Pi4	100.00	30.58
ノートPC	103.09	107.53

読み込み速度はPi1<Pi3<<Pi4=PCの順で性能が良かった。CrystalDiskMarkのSEQ1M Q8T1(一行目)と似た結果。

書き込み速度はPi1<Pi3<Pi4<PCの順で、これもCrystalDiskMarkのSEQ1M Q8T1(一行目)と似た結果。

Pi1<Pi3<Pi4までは性能差が出るけど、Pi4とPCの読み込み速度は差が出ないみたい。

使用感

各ハードをサーバー化して使った時の使用感を比較した。

Raspberry Pi
普通にエクスプローラでフォルダを開くときに固まったりする。
普段使うサーバーとして使いたくない。。。めったに使わないファイル保管所としてはありか。。。？
Raspberry Pi3
エクスプローラの操作やファイルアクセスには特に不満がない。
ただし、ファイルのコピー時に2,3秒アクセスが遅れることがある。
サーバーとして使えるけどたまにイラっとする。
Raspberry Pi4
ファイルをいくつかコピーしているときでもアクセスが快適。
サーバーとして安定して使える。
ノートPC
使用感はRaspberry Pi4と変わらない。
コピー時に速いなと思うくらいかな。