rp2040がUNOr4より性能が良いと言う根拠は何かまとめてみた。

 

「M4の方がM0+よりも高機能」というのは事実ですが、

「動作周波数」と「コア数」を掛け合わせると、RP2040がUno R4を数値で上回る理由が見えてきます。

演算性能の指標である DMIPS（Dhrystone Million Instructions Per Second）を用いて定量的に比較します。

 

1. コア単体の性能（1MHzあたりの処理能力）

Arm公式の資料に基づく、1MHzあたりの論理的な処理性能です。

• Cortex-M0+ (RP2040): 0.93 DMIPS/MHz
• Cortex-M4 (Uno R4): 1.25 DMIPS/MHz
  • 単体コアでは、M4の方が約1.34倍効率的です。また、M4には浮動小数点演算ユニット（FPU）やDSP命令があるため、複雑な計算（行列演算など）ではさらに差が開きます。

 

2. ボード全体の総演算能力（定量的比較）

実際の動作クロックとコア数を掛け合わせた、システム全体の「最大演算力」の理論値です。

 

項目	Arduino Uno R4 (M4)	RP2040 (M0+)	性能差（倍率）
動作クロック	48 MHz	133 MHz	約2.8倍
コア数	1コア	2コア	2倍
総 DMIPS	48 × 1.25 = 60	133 × 0.93 × 2 = 247.38	約4.1倍

 

結論：なぜRP2040の方が「性能が良い」と言えるのか

1. 圧倒的なクロック差: M4のアーキテクチャが1.3倍効率的であっても、RP2040は2.8倍速い時計（クロック）で動いているため、単一コア同士でもRP2040の方が速いです。
2. デュアルコアの暴力: RP2040はコアが2つあるため、総演算能力（DMIPS）ではUno R4の 約4倍 のポテンシャルを持っています。
3. 浮動小数点の罠: もしプログラムが「整数演算（ビットボード操作や論理判定）」中心なら、FPUを持つM4の利点は薄れ、純粋なクロックとコア数の差がそのままスピードの差として現れます。

まとめ：
「賢さ（命令の高度さ）」では Uno R4 (M4) が勝りますが、「力押し（計算スピードと物量）」では RP2040 が圧倒しています。15×15の盤面を高速でスキャンするような処理には、クロックが高くデュアルコアで並列処理ができるRP2040の方が、定量的に見て有利です。

 

値段を考えたら圧倒的に@@ですね。