ARM嵌入式平台性能测试
在新項目需要選擇一個全新的基于ARM嵌入式處理器平臺的時候,難免會需要對新平臺的性能進行評估,這時候有幾種思路可以進行參考,一是ARM芯片廠家發布的性能指標,不過大多數是基于理論情況;二是購買同樣平臺的開發板移植應用進行實測,效果最直接但是可能需要花費較大精力和時間;那么這個時候也可以考慮使用針對性的benchmark軟件在目標平臺上面進行性能測試,算是一個折衷的方法,其結果有一定參考意義但由于影響benchmark軟件結果的因素不僅僅是硬件本身,還有不同的BSP以及軟件設定等,因此在這些設定一致性越大的前提下其結果的參考意義才越大,否則很可能結果不是預期想要的甚至南轅北轍.
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基于上面思路,本文統一采用Toradex工業產品等級?ARM計算機模塊以及其官方發布的最新版Linux BSPV2.5Beta3最為測試基準平臺,同時將對結果影響比較大的CPU主頻和顯示輸出分辨率盡可能保持一致來進行測試,測試樣本分別是基于NVIDIA Tegra2的Colibri T20 512M,?基于NXP i.MX6DL?的Colibri i.MX6DL 512M以及基于NXP Vybrid的Colibri VF61 256M;其中前兩個均為雙核Cortex-A9 ARM核心,第三個為Cortex-A5和M4異構雙核核心,不過這里只測試A5.
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1).?本文涉及的硬件平臺測試項目及工具如下
a).?硬件平臺
上述三種接口兼容的Colibri ARM?計算機模塊以及一塊Colibri Eva Board
b).?測試項目及對應工具
- CPU測試: nbench
- Memory測試: stream
- Storage測試: dd, hdparm
- Ethernet測試: iperf
- CPU壓力測試: stress
- GPU壓力測試: glmark2
注:所涉及工具除glmark2均已經在BSP中預裝.
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2).?測試進程以及結果
a).?預設
參考這里為兩個A9平臺關閉DVFS(dynamic voltage and frequency switching), Colibri T20 CPU主頻設定為1GHz, Colibri i.MX6DL CPU主頻設定為800MHz, Colibri VF61不支持DVFS則無需設定;
顯示分辨率所有平臺均統一設置為默認值640x480.
b). CPU測試
進入/usr/bin運行下面命令
# nbench
?
- Colibri T20結果如下
=============LINUX DATA BELOW=============?
CPU???????????????? : Dual?????????????????? ???????????????????????????????????
L2 Cache??????????? :??????????????????????????????????????????????????????????
OS????????????????? : Linux 3.1.10-V2.5b3+gc8ead50?????????????????????????????
C compiler????????? : arm-angstrom-linux-gnueabi-gcc????? ??????????????????????
libc??????????????? : static???????????????????????????????????????????????????
MEMORY INDEX??????? : 5.042????????????????????????????????????????????????????
INTEGER INDEX?????? : 5.245??????????????????????????????????????????? ?????????
FLOATING-POINT INDEX: 6.401????????????????????????????????????????????????????
Baseline (LINUX)??? : AMD K6/233*, 512 KB L2-cache, gcc 2.7.2.3, libc-5.4.38
--------------------------------------------------------------------------
?
- Colibri i.MX6DL?結果如下
==============LINUX DATA BELOW=========
CPU???????????????? : Dual ARMv7 Processor rev 10 (v7l)????????????????????????
L2 Cache??????????? :??????????????????????????????????????????????????????????
OS????????????????? : Linux 3.14.28-V2.5b3+g0632def????????????????????????????
C compiler????????? : arm-angstrom-linux-gnueabi-gcc???????????????????????????
libc??????????????? : static???????????????????????????????????????????????????
MEMORY INDEX ???????: 4.028????????????????????????????????????????????????????
INTEGER INDEX?????? : 4.177????????????????????????????????????????????????????
FLOATING-POINT INDEX: 5.137????????????????????????????????????????????????????
Baseline (LINUX)??? : AMD K6/233*, 512 KB L2-cache, gcc 2.7.2.3, libc-5.4.38
----------------------------------------------------------------------------
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Colibri VF61?結果如下
==============LINUX DATA BELOW=========
CPU???????????????? : ARMv7 Processor rev 1 (v7l)??????????????????? ???????????
L2 Cache??????????? :??????????????????????????????????????????????????????????
OS????????????????? : Linux 4.1.15-v2.5b3+ge6d111c?????????????????????????????
C compiler????????? : arm-angstrom-linux-gnueabi-gcc???????????????????????????
libc??????????????? : static???????????????????????????????????????????????????
MEMORY INDEX??????? : 1.896????????????????????????????????????????????????????
INTEGER INDEX?????? : 2.337????????????????????????????????????????????????????
FLOATING-POINT INDEX: 2.139????????????????????????????????????????????????????
Baseline (LINUX)??? : AMD K6/233*, 512 KB L2-cache, gcc 2.7.2.3, libc-5.4.38
---------------------------------------------------------------------
nbench結果為單個CPU性能,可以看出T20和i.MX6同為A9核心基本處于統一水平,T20因為主頻略高要有一定優勢,而VF61因為是A5核心同時主頻低則相對要差一些.另外系統還內置了另一個CPU測試工具lmbench,這里就不詳述了.
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c). Memory測試
運行下面命令
# stream
?
- Colibri T20結果如下
==================================
STREAM copy latency: 33.38 nanoseconds?????????????????????????????????????????
STREAM copy bandwidth: 479.33 MB/sec???????????????????????????????????????????
STREAM scale latency: 35.58 nanoseconds????????????????????????????????????????
STREAM scale bandwidth: 449.65 MB/sec??????????????????????????????????????????
STREAM add latency: 41.73 nanoseconds??????????????????????????????????????????
STREAM add bandwidth: 575.10 MB/sec????????????????????????????????????????????
STREAM triad latency: 42.90 nanoseconds????????????????????????????????????????
STREAM triad bandwidth: 559.44 MB/sec
---------------------------------------------------------
?
- Colibri i.MX6DL?結果如下
=================================
STREAM copy latency: 18.33 nanoseconds?????????????????????????????????????????
STREAM copy bandwidth: 873.08 MB/sec?????????? ?????????????????????????????????
STREAM scale latency: 23.45 nanoseconds????????????????????????????????????????
STREAM scale bandwidth: 682.30 MB/sec??????????????????????????????????????????
STREAM add latency: 26.90 nanoseconds?????????????????????? ????????????????????
STREAM add bandwidth: 892.26 MB/sec????????????????????????????????????????????
STREAM triad latency: 25.58 nanoseconds????????????????????????????????????????
STREAM triad bandwidth: 938.16 MB/sec?
------------------------------------------------------
- Colibri VF61?結果如下
=================================
STREAM copy latency: 30.53 nanoseconds?????????????????????????????????????????
STREAM copy bandwidth: 524.09 MB/sec???????????????????????????????????????????
STREAM scale latency: 30.78 nanoseconds????????????????????????????????????????
STREAM scale bandwidth: 519.82 MB/sec??????????????????????????????????????????
STREAM add latency: 134.66 nanoseconds?????????????????????????????????????????
STREAM add bandwidth: 178.23 MB/sec????????????????????????????????????????????
STREAM triad latency: 149.24 nanoseconds???????????????????????????????????????
STREAM triad bandwidth: 160.81 MB/sec
-----------------------------------------------------------
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d). Storage測試
./?由于T20和VF61直接使用了Nand Flash,無法使用hdparm測試,所以我們統一采用我們采用dd來測試模塊自帶flash存儲.
運行下面命令
sync;time -p bash -c "(dd if=/dev/zero bs=1024 count=100000 of=/test.file;sync)"?? //測試寫速度
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches ;time dd if=/test.file of=/dev/null bs=1024????????????? //測試讀速度
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- Colibri T20結果如下
讀取測試,約為14.7MB/sec
=======================
100000+0 records in????????????????????????????????????????????????????????????
100000+0 records out???????????????????????????????????????????????????????????
real??? 0m6.795s???????????????????????????????????????????????????????????????
user??? 0m0.030s???????????????????????????????????????????????????????????????
sys???? 0m1.830s
-----------------------------------------
寫入測試,約為9MB/sec
========================
100000+0 records in????????????????????????????????????????????????????????????
100000+0 records out???????????????????????????????????????????????????????????
real 11.08?????????????????????????????????????????????????????????? ???????????
user 0.01??????????????????????????????????????????????????????????????????????
sys 2.19?????????
-----------------------------------------
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- Colibri i.MX6DL結果如下
讀取測試,約為43.5MB/sec
========================
100000+0 records in????????????????????????????????????????????????????????????
100000+0 records out???????????????????????????????????????????????????????????
real??? 0m2.306s???????????????????????????????????????????????????????????????
user??? 0m0.020s???????????????????????????????????????????????????????????????
sys???? 0m0.680s
--------------------------------------------
寫入測試,約為10MB/sec
=========================
100000+0 records in????????????????????????????????????????????????????????????
100000+0 records out???????????????????????????????????????????????????????????
real 10.07?????????????????????????????????????????????????????????????????????
user 0.09??????????????????????????????????????????????????????????????????????
sys 3.64
-------------------------------------------
?
- Colibri VF61?結果如下
讀取測試,約為24MB/sec
========================
[ 1178.378483] sh (407): drop_caches: 3????????????????????????????????????????
100000+0 records in???????????????????????????????????????????????????????? ????
100000+0 records out???????????????????????????????????????????????????????????
real??? 0m4.161s???????????????????????????????????????????????????????????????
user??? 0m0.100s???????????????????????????????????????????????????????????????
sys???? 0m3.180s
------------------------------------------
寫入測試,約為12.8MB/sec
========================
100000+0 records in????????????????????????????????????????????????????????????
100000+0 records out?????????????????????????????????????????????????????? ?????
real 7.78??????????????????????????????????????????????????????????????????????
user 0.13??????????????????????????????????????????????????????????????????????
sys 3.85
-----------------------------------
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./?使用hdparm測試外部8G SD卡讀取速度
運行下面命令
hdparm -t /dev/mmcblk1p1
?
- Colibri T20結果如下
====================
/dev/mmcblk0p1:????????????????????????????????????????????????????????????????
?Timing buffered disk reads:? 52 MB in? 3.02 seconds =? 17.22 MB/sec
------------------------------------
?
- Colibri i.MX6DL?結果如下
====================
/dev/mmcblk1p1:????????????????????????????????????????????????????????????????
?Timing buffered disk reads:? 56 MB in? 3.09 seconds =? 18.13 MB/sec
------------------------------------
?
- Colibri VF61?結果如下
=====================
/dev/mmcblk0p1:????????????????????????????????????????????????????????????????
?Timing buffered disk reads:? 54 MB in? 3.07 seconds =? 17.60 MB/sec
-------------------------------------
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e). Ethernet測試
將測試目標板和Linux主機連接到同一局域網,目標板為100M網口.
在Linux主機端運行下面命令(以TCP測試為例,也可以更改參數進行其他測試)
iperf -s
在目標板上面運行下面命令
iperf -c $hostip -t 60 -P 8
?
- Colibri T20結果如下
=========================
[SUM]? 0.0-60.1 sec?? 676 MBytes? 94.3 Mbits/sec
------------------------------------------
?
- Colibri i.MX6DL?結果如下
=======================
[SUM]? 0.0-60.2 sec?? 677 MBytes? 94.4 Mbits/sec
---------------------------------------
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- Colibri VF61?結果如下
=======================
[SUM]? 0.0-60.1 sec?? 674 MBytes? 94.2 Mbits/sec
---------------------------------------
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f). CPU壓力測試
在三個平臺上面分別運行下面命令
# stress -c 2
在另一終端中使用”top”命令查看CPU使用狀態,兩個CPU均已經滿負荷
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g). GPU壓力測試
首先需要安裝glmark2工具,這里通過Toradex openembedded環境編譯出了相關的ipk安裝包,具體環境配置可以參考這里,?這里以Colibri i.MX6平臺為例.
安裝流程
opkg install libpng12_1.2.51-r0_armv7at2hf-vfp-neon.ipk
opkg install glmark2_2014.03-r0_armv7at2hf-vfp-neon-mx6qdl.ipk
運行
glmark2-es2
=======================================================????????????????????????
??? glmark2 2014.03????????????????????????????????????????????????????????????
=======================================================????????????????????????
??? OpenGL Information?????????????????????????????????????????????????????????
??? GL_VENDOR:???? Vivante Corporation?????????????????????????????????????????
??? GL_RENDERER:?? Vivante GC880 ???????????????????????????????????????????????
??? GL_VERSION:??? OpenGL ES 3.0 V5.0.11.p4.25762??????????????????????????????
=======================================================????????????????????????
[build] use-vbo=false: FPS: 495 FrameTime: 2.020 ms????????????????????????????
[build] use-vbo=true: FPS: 908 FrameTime: 1.101 ms?????????????????????????????
[texture] texture-filter=nearest: FPS: 702 FrameTime: 1.425 ms?????????????????
[texture] texture-filter=linear: FPS: 664 FrameTime: 1.506 ms??????????????????
[texture] texture-filter=mipmap: FPS: 704 FrameTime: 1.420 ms??????????????????
[shading] shading=gouraud: FPS: 485 FrameTime: 2.062 ms????????????????????????
[shading] shading=blinn-phong-inf: FPS: 248 FrameTime: 4.032 ms???????? ????????
[shading] shading=phong: FPS: 151 FrameTime: 6.623 ms??????????????????????????
[shading] shading=cel: FPS: 114 FrameTime: 8.772 ms????????????????????????????
[bump] bump-render=high-poly: FPS: 159 FrameTime: 6.289 ms?????????????????????
[bump] bump-render=normals: FPS: 426 FrameTime: 2.347 ms???????????????????????
[bump] bump-render=height: FPS: 340 FrameTime: 2.941 ms????????????????????????
[effect2d] kernel=0,1,0;1,-4,1;0,1,0;: FPS: 104 FrameTime: 9.615 ms????????????
[effect2d] kernel=1,1,1,1,1;1,1,1,1,1;1,1,1,1,1;: FPS: 37 FrameTime: 27.027 ms?
[pulsar] light=false:quads=5:texture=false: FPS: 601 FrameTime: 1.664 ms???????
[desktop] blur-radius=5:effect=blur:passes=1:separable=true:windows=4: FPS: 52 F
rameTime: 19.231 ms??????? ?????????????????????????????????????????????????????
[desktop] effect=shadow:windows=4: FPS: 212 FrameTime: 4.717 ms????????????????
[buffer] columns=200:interleave=false:update-dispersion=0.9:update-fraction=0.5:
update-method=map: FPS: 52 FrameTime: 19.231 ms????????????????????????????????
[buffer] columns=200:interleave=false:update-dispersion=0.9:update-fraction=0.5:
update-method=subdata: FPS: 51 FrameTime: 19.608 ms????????????????????????????
[buffer] columns=200:interleave=true:update-dispersion=0.9:update-fraction=0.5:u
pdate-method=map: FPS: 62 FrameTime: 16.129 ms?????????????????????????????????
[ideas] speed=duration: FPS: 46 FrameTime: 21.739 ms???????????????????????????
[jellyfish] <default>: FPS: 89 FrameTime: 11.236 ms?????????????? ??????????????
[terrain] <default>: FPS: 4 FrameTime: 250.000 ms??????????????????????????????
[shadow] <default>: FPS: 175 FrameTime: 5.714 ms???????????????????????????????
[refract] <default>: FPS: 27 FrameTime: 37.037 ms????????????????????????????? ?
[conditionals] fragment-steps=0:vertex-steps=0: FPS: 427 FrameTime: 2.342 ms???
[conditionals] fragment-steps=5:vertex-steps=0: FPS: 93 FrameTime: 10.753 ms???
[conditionals] fragment-steps=0:vertex-steps=5: FPS: 383 FrameTime: 2.611 ms???
[function] fragment-complexity=low:fragment-steps=5: FPS: 173 FrameTime: 5.780 m
s??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
[function] fragment-complexity=medium:fragment-steps=5: FPS: 51 FrameTime: 19.60
8 ms??????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????
[loop] fragment-loop=false:fragment-steps=5:vertex-steps=5: FPS: 156 FrameTime:
6.410 ms???????????????????????????????????????????????????????????????????????
[loop] fragment-steps=5:fragment-uniform=false:vertex-steps=5: FPS: 156 FrameTim
e: 6.410 ms????????????????????????????????????????????????????????????????????
[loop] fragment-steps=5:fragment-uniform=true:vertex-steps=5: FPS: 82 FrameTime:
?12.195 ms????????? ????????????????????????????????????????????????????????????
=======================================================????????????????????????
????????????????????????????????? glmark2 Score: 255???????????????????????????
=======================================================
總結
以上是生活随笔為你收集整理的ARM嵌入式平台性能测试的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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