Raspberry Pi 4 từ lâu đã được ca ngợi là giải pháp giá rẻ cho máy chủ gia đình, nhưng các cuộc thảo luận gần đây trong cộng đồng công nghệ cho thấy những nút thắt hiệu suất đáng kể mà người dùng gặp phải khi chạy khối lượng công việc máy chủ. Một phân tích chi tiết về các vấn đề phổ biến đã gây ra cuộc tranh luận về việc liệu Pi 4 có còn là lựa chọn khả thi cho các ứng dụng máy chủ nghiêm túc hay không.
Băng thông bộ điều khiển USB tạo ra nút thắt lớn
Một trong những hạn chế đáng kể nhất được phát hiện là kiến trúc băng thông chia sẻ của bộ điều khiển USB. Các cổng USB 3.0 của Pi 4 chia sẻ một bộ điều khiển duy nhất với chỉ 4 Gbps (512 MB/s) băng thông, không phải 4 GB/s như nhiều người dùng nghĩ. Điều này tạo ra một nút thắt đáng kể khi sử dụng SSD ngoài để lưu trữ.
Các thành viên cộng đồng đã phát hiện rằng các ổ NVMe tốc độ cao trong vỏ bọc USB hiếm khi vượt quá 350-400 MB/s trong việc sử dụng thực tế, thấp hơn nhiều so với tốc độ được quảng cáo. Tình hình trở nên tồi tệ hơn khi lưu lượng mạng cạnh tranh cho cùng một bus chia sẻ, vì bộ chuyển đổi Ethernet cũng kết nối thông qua cùng một đường dẫn.
Thông số hiệu suất Raspberry Pi 4:
- Bộ điều khiển USB: Băng thông chia sẻ 4 Gbps (512 MB/s)
- Tốc độ SSD thực tế: Tối đa 350-400 MB/s
- Hiệu suất mã hóa: Tốt hơn đáng kể với xchacha20 so với AES
- Tiêu thụ điện năng: Thấp hơn so với các mini PC x86 tương đương
Hiệu suất mã hóa làm nổi bật hạn chế của ARM
Bộ xử lý ARM của Pi 4 gặp khó khăn đáng kể với các tác vụ mã hóa so với hệ thống x86. Tuy nhiên, cộng đồng đã xác định các cách giải quyết có thể cải thiện hiệu suất một cách đáng kể. Thay vì sử dụng mã hóa AES, chuyển sang các thuật toán như xchacha20 có thể mang lại kết quả tốt hơn nhiều trên kiến trúc ARM.
Pi 5 thực hiện 1-1.5GB/s AES mỗi lõi. Và khoảng 1GB/s mỗi lõi cho ChaPoly. Điều này có thể được xác minh bằng
openssl speed.
Hiểu biết này cho thấy cách các mô hình Pi mới hơn giải quyết một số hạn chế mã hóa, nhưng người dùng Pi 4 phải cẩn thận lựa chọn phương pháp mã hóa của họ.
Các Điểm Nghẽn Hiệu Suất Phổ Biến:
- Cổng USB 3.0 chia sẻ bộ điều khiển đơn với Ethernet
- Chức năng TRIM thường bị tắt theo mặc định trên SSD
- Ổ cứng QLC giá rẻ giảm xuống tốc độ SATA khi hoạt động dưới tải nặng
- Các thuật toán mã hóa mặc định được tối ưu hóa kém cho ARM
- Thời gian chờ mặc định của HAProxy được đặt quá cao (30 giây)
Cấu hình lưu trữ tỏ ra quan trọng
Nhiều vấn đề hiệu suất xuất phát từ cấu hình lưu trữ không đúng cách thay vì hạn chế phần cứng. Cộng đồng nhấn mạnh rằng hỗ trợ TRIM cho SSD thường bị vô hiệu hóa theo mặc định, dẫn đến suy giảm hiệu suất đáng kể theo thời gian. Người dùng phải kích hoạt thủ công tùy chọn discard trong việc gắn kết hệ thống tập tin của họ để duy trì hiệu suất SSD.
Ngoài ra, các SSD QLC rẻ tiền có thể giảm xuống tốc độ SATA dưới tải liên tục, khiến việc lựa chọn ổ đĩa trở nên quan trọng cho hiệu suất nhất quán. Lựa chọn hệ thống tập tin cũng quan trọng, với một số cấu hình cho thấy sự khác biệt đáng kể về hiệu suất cho khối lượng công việc máy chủ.
Phân tích so sánh chi phí:
- Bộ cài đặt hoàn chỉnh Raspberry Pi 4 : ~€200-300 (bao gồm SSD , vỏ bảo vệ, hệ thống làm mát)
- Mini PC tân trang ( Wyse 5070 ): Chi phí ban đầu tương tự
- Cân nhắc dài hạn: Pi 4 có chi phí điện năng thấp hơn so với hiệu suất cao hơn của các hệ thống x86
Tính hiệu quả chi phí bị đặt câu hỏi
Cuộc thảo luận đã đặt ra câu hỏi về đề xuất giá trị của Pi 4 cho việc sử dụng máy chủ. Khi tính đến chi phí của một SSD chất lượng, vỏ bọc, làm mát phù hợp và nguồn điện, tổng đầu tư tiếp cận với các PC mini tân trang có hiệu suất vượt trội.
Tuy nhiên, tiêu thụ điện năng vẫn là một lợi thế chính của Pi 4. Trong khi một hệ thống Intel tân trang có thể có chi phí ban đầu tương tự, việc sử dụng điện thấp hơn của Pi có thể mang lại tiết kiệm lâu dài, đặc biệt ở các khu vực có chi phí năng lượng cao.
Sự đồng thuận của cộng đồng cho rằng trong khi Pi 4 có thể hoạt động như một máy chủ, người dùng nên đánh giá cẩn thận nhu cầu cụ thể của họ và xem xét các lựa chọn thay thế như thin client tân trang hoặc PC mini cho các ứng dụng đòi hỏi cao hơn. Pi 4 vẫn xuất sắc cho việc học tập và nhiệm vụ máy chủ nhẹ, nhưng khối lượng công việc nghiêm túc có thể hưởng lợi từ phần cứng mạnh mẽ hơn.
Tham khảo: Why is my Raspberry Pi 4 too slow as a server?
 |
|---|
| Một con rùa đầy tính tưởng tượng tượng trưng cho cách tiếp cận vui tươi đối với những thách thức và cân nhắc khi sử dụng Raspberry Pi 4 cho các ứng dụng máy chủ |