Apple M1におけるARM Crypto Extensionのベンチマーク

MacBook Airを入手したので。NSS (https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Mozilla/Projects/NSS) に含まれるbltestでのベンチデータ。比較対象にAWSのm6g.mediumのデータを置いておく

Apple M1 with ARM Crypto Extension (xcode's clang)

#     mode          in symmkey  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
 aes_ecb_e        24Gb     256      1B       0       0.000   10000.000      10.001         2Gb
 aes_ecb_d        23Gb     256      1B       0       0.000   10000.000      10.000         2Gb
 aes_cbc_e         7Gb     256    532M       0       0.000   10000.000      10.000       812Mb
 aes_cbc_d        24Gb     256      1B       0       0.000   10000.000      10.001         2Gb

#     mode          in  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
    sha1_e         8Gb    282M       0       0.000   10000.000      10.000       861Mb
  sha256_e         8Gb    155M       0       0.000   10000.000      10.000       828Mb

AWS m6g.medium with ARM Crypto Extension (Ubuntu's clang 10)

#     mode          in symmkey  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
 aes_ecb_e         8Gb     256    550M       0       0.000   10000.000      10.000       840Mb
 aes_ecb_d         7Gb     256    502M       0       0.000   10000.000      10.000       766Mb
 aes_cbc_e         6Gb     256    465M       0       0.000   10000.000      10.000       710Mb
 aes_cbc_d         6Gb     256    442M       0       0.000   10002.000      10.002       674Mb

#     mode          in  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
    sha1_e         4Gb    141M       0       0.000   10000.000      10.000       430Mb
  sha256_e         3Gb     66M       0       0.000   10000.000      10.000       354Mb

AES-CBCモードのEncryptionだけなぜか遅いという結果。ECBモードだと変わらないので、clangが生成したコードがApple M1のパイプラインでペナルティが発生するような状態と推測される。

なお、ARM Crypto Extensionを無効にすることもできるので、その場合。

Apple M1 without ARM Crypto Extension

#     mode          in symmkey  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
 aes_ecb_e         2Gb     256    155M       0       0.000   10000.000      10.000       236Mb
 aes_ecb_d         2Gb     256    143M       0       0.000   10000.000      10.001       218Mb
 aes_cbc_e         1Gb     256    133M       0       0.000   10000.000      10.000       203Mb
 aes_cbc_d         1Gb     256    130M       0       0.000   10000.000      10.000       199Mb

#     mode          in  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
    sha1_e         3Gb    108M       0       0.000   10000.000      10.000       331Mb
  sha256_e         1Gb     21M       0       0.000   10000.000      10.000       113Mb

AWS m6g.medium without ARM Crypto Extension

#     mode          in symmkey  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
 aes_ecb_e         1Gb     256     82M       0       0.000   10000.000      10.000       126Mb
 aes_ecb_d         1Gb     256     80M       0       0.000   10000.000      10.000       122Mb
 aes_cbc_e         1Gb     256     81M       0       0.000   10000.000      10.000       124Mb
 aes_cbc_d         1Gb     256     73M       0       0.000   10000.000      10.000       112Mb

#     mode          in  opreps  cxreps     context          op   time(sec)     thrgput
    sha1_e         1Gb     45M       0       0.000   10000.000      10.000       139Mb
  sha256_e       872Mb     16M       0       0.000   10000.000      10.000        87Mb