[Android] ThumbモードとARMモード、どちらが速いのか？

Which is faster, Thumb or ARM?

多くのAndroid端末に使われているARM系CPUは16ビットのThumbモードと32ビットのARMモードとがあります。
「ARMモードの方が速い」という意見がある一方、「Thumbモードはプログラムサイズが小さい分メモリーアクセスが少ない」という意見があり、どちらが効率がいいのかよくわかりません。
そこで、ThumbモードとARMモードを比較してみました。

Activityのソース(Main.java) package jp.fujiu.NdkBench; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.widget.Toast; public class Main extends Activity { static { System.loadLibrary("ndk"); } native private void ndkBenchInt(int arg); native private void ndkBenchFloat(float arg); native private void ndkBenchAtan2(double arg); @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); long t1; long t2; String result; //(1)int型(32ビット)の検証 t1 = System.currentTimeMillis(); ndkBenchInt(100); ndkBenchInt(1000); ndkBenchInt(10000); t2 = System.currentTimeMillis(); result = "ndkBenchInt: " + (t2 - t1) + "ms"; Log.d("result", result); Toast.makeText(getApplicationContext(), result, Toast.LENGTH_LONG).show(); //(2)float型(64ビット)の検証 t1 = System.currentTimeMillis(); ndkBenchFloat(0.01f); ndkBenchFloat(0.001f); ndkBenchFloat(0.0001f); t2 = System.currentTimeMillis(); result = "ndkBenchFloat: " + (t2 - t1) + "ms"; Log.d("result", result); Toast.makeText(getApplicationContext(), result, Toast.LENGTH_LONG).show(); //(3)atan2関数(複雑な計算)の検証 t1 = System.currentTimeMillis(); ndkBenchAtan2(0.1); ndkBenchAtan2(1.0); ndkBenchAtan2(10.0); t2 = System.currentTimeMillis(); result = "ndkBenchAtan2: " + (t2 - t1) + "ms"; Log.d("result", result); Toast.makeText(getApplicationContext(), result, Toast.LENGTH_LONG).show(); } }
jni/nck.cpp #include <jni.h> #include <math.h> extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkBench_Main_ndkBenchInt (JNIEnv *, jobject, jint arg){ const unsigned int SIZE = 0x008fffff; unsigned int i; int *p = new int[SIZE]; for (i=0; i<SIZE; i++){ p[i] = arg; } delete [] p; } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkBench_Main_ndkBenchFloat (JNIEnv *, jobject, jfloat arg){ const unsigned int SIZE = 0x004fffff; unsigned int i; float *p = new float[SIZE]; for (i=0; i<SIZE; i++){ p[i] = arg; } delete [] p; } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkBench_Main_ndkBenchAtan2 (JNIEnv *, jobject, jdouble arg){ const unsigned int SIZE = 0x004fffff; unsigned int i; double *p = new double[SIZE]; for (i=0; i<SIZE; i++){ p[i] = atan2(arg, (double)i); } delete [] p; }
Android.mk(Thumbモードの場合) LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := ndk LOCAL_SRC_FILES := ndk.cpp include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
Android.mk(ARMモードの場合) LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := ndk LOCAL_SRC_FILES := ndk.cpp LOCAL_ARM_MODE := arm include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
結果
(1)int型(32ビット)の検証
エミュレーター・実機(IS01)とも、Thumbモードの方が速い。

(2)float型(64ビット)の検証
エミュレーターではARMモードの方が速く、実機(IS01)ではthumbモードの方が速い。

(3)atan2関数(複雑な計算)の検証
エミュレーターではARMモードの方が速く、実機(IS01)ではthumbモードの方が速い。

結論
Thumbモードの方が速い場合がある。
ARMモードが常に速いとは限らないようです。Android-NDKを使ったアプリケーションを公開する時は機種ごと・アプリごとにベンチマークを取って比較した方がいいようです。

以上、参考になれば幸いです。