openssl - 在 Raspberry PI 2 上使用 OpenSSL AES/GCM 的性能非常差

Question

我开发了一个简单的 C++ 程序来对 EVP 接口(interface)的 OpenSSL AES/GCM 调用的性能进行基准测试。它所做的是获取一个 1024 字节的字符串，用一个 key 对其进行加密，然后用相同的 key 对结果进行一次又一次的加密。我正在使用增量 4 字节初始化向量。

当我在我的 Macbook Pro (Intel i7) 上对其进行测试时，结果令人印象深刻:在单核上运行上述过程的 1048576 次迭代只需要一秒钟。那是 1 GB/s 的加密速度。如果我们同时使用所有内核，则为 8 GB/s(或多或少)。

现在，我在 Raspberry PI 2 上移植了相同的基准测试。但是，当我运行它时，执行 1024 次迭代需要 0.16 秒。在单核上，这或多或少是 6 MB/s。

现在，我显然明白现代、昂贵的 i7 处理器和在 Raspberry 上运行的小型 ARM 处理器之间存在巨大差异，但仍然快 170 倍。所以在假设 Raspberry PI 2 真的那么糟糕之前，我想检查一下这些参数是否合理。

有人对此进行过某种基准测试吗？ Raspberry 上 6 MB/s 的加密速度是否合理？还是我做错了什么？

(我通过我的 Macbook USB 为其供电:会不会因为没有接收到足够的电量而变得如此缓慢？这听起来绝对不合理。它根本不会开机，对吧？或者是否有降频机制来省电？)

更新 1 : 我做了openssl -evp speed aes-256-cbc在我的 Macbook 和 Raspberry 上。

在 Macbook 上:

type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes
aes-256-cbc     534591.95k   564057.62k   566522.81k   570717.87k   574876.33k

在覆盆子上:

type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes
aes-256-cbc      14288.53k    16653.74k    17165.31k    17298.43k    17337.00k

这仍然是 33 倍，但英特尔处理器可以利用硬件加速的 AES 调用。不过，据我所知，GCM 模式应该比 CBC 快得多。我不知道为什么，但似乎没有适合 GCM 的 openssl 基准测试，但即使假设它们的性能相同，我也错过了 3 个因素。

更新 2 查看此页面: http://elinux.org/RPi_Performance#OpenSSL .看起来我又少了 10 MB/s。总计:27 MB/s 使用 AES/CBC(应该是这样)vs 6 MB/s 使用 AES/GCM(实际上是这样)。

Answer 1

您的 Intel CPU 具有使用 AESNI 扩展的专用硬件支持。
如果不使用它进行编译，您将获得大约 250MB/s
这种性能差异听起来很合理。 (以及任何 CPU 有多少 GHz 并不能告诉您性能，除非它是完全相同的 CPU 类型，只是具有不同的时钟)