Скорость работы с памятью AT91RM9200... Опции

[Paramedic]

Использую AT91RM9200 + SDRAM. Приходится работать с изображениями и часто переливать данные из SDRAM и обратно. Протестировал скорость записи и выяснил что на запись слова в SDRAM тратится порядка 6-7 тактов MCK. По-моему это многовато. Нужно как-то повышать производительность.
Вообще SDRAM должна быстрее работать?
Это контроллер SDRAM в выбранном арме такой фиговый или я не так его использую?
Положение ещё усугубляет то, что на отладочной плате чипы памяти какие-то странные, не могу найти даташит, написано на них 8MX16TI и ещё вверху на одном буквы AHC а на другом AGM (что тоже настораживает). Аргуссофт сказал что это прямые аналоги микроновских MT48LC8M16A2.
Если я поставлю вместо SDRAM быструю статическую RAM, на сколько я смогу ощутить прирост производительности при активной работе с памятью?

[AlexBoy]

Нужно как-то повышать производительность.
Вообще SDRAM должна быстрее работать?

Сильно улучшит ситуацию, если включите все кеши: инструкций и данных, причем данных в режим WriteBack. Соответственно придется задействовать MMU.
У меня общая производительность получалась на уровне 200-го пня.

[Paramedic]

Сильно улучшит ситуацию, если включите все кеши: инструкций и данных, причем данных в режим WriteBack. Соответственно придется задействовать MMU.
У меня общая производительность получалась на уровне 200-го пня.

Всё так и делаю. Вы мне однажды помогли настроить кэши и менеджер памяти соответствующим образом, когда я мучился с тестом производительности. Спасибо Вам! Тогда мне удалось достичь 100 DMIPS при исполнении кода из SDRAM. Но почему-то мне кажется что это не предел производительности. Может быть проблема в "плохой" SDRAM или всё-таки в кривизне моих рук надо искать причину?

[AlexBoy]

Но почему-то мне кажется что это не предел производительности. Может быть проблема в "плохой" SDRAM или всё-таки в кривизне моих рук надо искать причину?

Вспомнил. Попробую запустить у себя тест, если будет сильно отличаться выложу исходники. Мне хватало скорости делать полноэкранную анимацию 800х600 15fps.

[Paramedic]

Вспомнил. Попробую запустить у себя тест, если будет сильно отличаться выложу исходники. Мне хватало скорости делать полноэкранную анимацию 800х600 15fps.

Буду благодарен за тест.
А по поводу 800х600 15fps - это 139 нс на пиксел. Это просто вычитывание из памяти и вывод на экран или ещё какая-то раскодировка? Сколько байт данных на пиксел?

[AlexBoy]

Буду благодарен за тест.
А по поводу 800х600 15fps - это 139 нс на пиксел. Это просто вычитывание из памяти и вывод на экран или ещё какая-то раскодировка? Сколько байт данных на пиксел?

Спрайтовая графика, копирование блоков с полупрозрачностью. 1 байт на точку.

[Paramedic]

Спрайтовая графика, копирование блоков с полупрозрачностью. 1 байт на точку.

Простите за назойливость, а полупрозрачность реализована по таблице? Величина спрайтов большая? Я просто хочу понять насколько интенсивной была работа с SDRAM.

[AlexBoy]

Часть по альфа-таблице (16 градаций), часть по цвету. Макс. размер спрайта 120х120 15шт, и мелких около 20шт. В основном проверки и целочисленное сложение, сдвиги. Многое от компилятора зависит, как он сможет оптимизировать. Пользуюсь RVDS2.2.

[Paramedic]

Часть по альфа-таблице (16 градаций), часть по цвету. Макс. размер спрайта 120х120 15шт, и мелких около 20шт. В основном проверки и целочисленное сложение, сдвиги. Многое от компилятора зависит, как он сможет оптимизировать. Пользуюсь RVDS2.2.

Да, видимо Ваша система пошустрее моей работает с SDRAM... Жду с нетерпением от Вас результатов запуска теста.

[AlexBoy]

Да, видимо Ваша система пошустрее моей работает с SDRAM... Жду с нетерпением от Вас результатов запуска теста.

Как обещал выкладываю проект. Скорость максимальная какую смог выжать. Можно еще уменьшить делитель MCK до 2 (90Mhz), но за надежность не отвечаю. Попробуйте залить готовый test.bin из проекта и сравните с результатом компиляции вышим компилятором. Интересно сравнение компиляторов. Мои результаты:
Core Clock: 180Mhz, Master Clock: 60Mhz

*** CPU Speed Test
71.95 BogoMips
472350 Dhrystone per second, 268 DMIPS

*** Memory Speed Test
Block 1Kb, Speed 353552 Kb/s
Block 2Kb, Speed 357616 Kb/s
Block 4Kb, Speed 361936 Kb/s
Block 8Kb, Speed 364148 Kb/s
Block 16Kb, Speed 358666 Kb/s
Block 32Kb, Speed 130316 Kb/s
Block 64Kb, Speed 113957 Kb/s
Block 128Kb, Speed 112377 Kb/s
Block 256Kb, Speed 112338 Kb/s
Block 512Kb, Speed 112345 Kb/s
Block 1024Kb, Speed 112351 Kb/s

Прикрепленные файлы

 ARM_Speed.zip ( 168.27 килобайт ) Кол-во скачиваний: 134

 

[Paramedic]

Как обещал выкладываю проект. Скорость максимальная какую смог выжать. Можно еще уменьшить делитель MCK до 2 (90Mhz), но за надежность не отвечаю. Попробуйте залить готовый test.bin из проекта и сравните с результатом компиляции вышим компилятором. Интересно сравнение компиляторов. Мои результаты:
Core Clock: 180Mhz, Master Clock: 60Mhz

*** CPU Speed Test
71.95 BogoMips
472350 Dhrystone per second, 268 DMIPS

*** Memory Speed Test
Block 1Kb, Speed 353552 Kb/s
Block 2Kb, Speed 357616 Kb/s
Block 4Kb, Speed 361936 Kb/s
Block 8Kb, Speed 364148 Kb/s
Block 16Kb, Speed 358666 Kb/s
Block 32Kb, Speed 130316 Kb/s
Block 64Kb, Speed 113957 Kb/s
Block 128Kb, Speed 112377 Kb/s
Block 256Kb, Speed 112338 Kb/s
Block 512Kb, Speed 112345 Kb/s
Block 1024Kb, Speed 112351 Kb/s

Бинарник не запустился - наверное SDRAM разные. В любом случае у Вас цифры почти в три раза лучше. Буду пробовать компилировать Ваш проект. Спасибо огромное. Как запущу - отпишусь.

[AlexBoy]

Бинарник не запустился - наверное SDRAM разные.

Заливали терминалом по Х-модем? порт 11520.8.1

[Paramedic]

Заливали терминалом по Х-модем? порт 11520.8.1

Если Вы имели ввиду скорость 115200 - то да.


Вот что получилось у меня:

Core Clock: 180Mhz, Master Clock: 60Mhz

*** CPU Speed Test
198121 Dhrystone per second, 112 DMIPS

*** Memory Speed Test
Block 1Kb, Speed 57192 Kb/s
Block 2Kb, Speed 57368 Kb/s
Block 4Kb, Speed 57394 Kb/s
Block 8Kb, Speed 57436 Kb/s
Block 16Kb, Speed 57415 Kb/s
Block 32Kb, Speed 44703 Kb/s
Block 64Kb, Speed 42534 Kb/s
Block 128Kb, Speed 42329 Kb/s
Block 256Kb, Speed 42330 Kb/s
Block 512Kb, Speed 42331 Kb/s
Block 1024Kb, Speed 42331 Kb/s
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
Правда пришлось по другому настроить контроллер SDRAM (иначе не заработало):

int i;
volatile int *pSDRAM = (int *)BASE_EBI_CS1_ADDRESS;

//* Configure PIOC as peripheral (D16/D31)
AT91F_SDRC_CfgPIO();

//* Setup MEMC to support CS1=SDRAM
AT91C_BASE_EBI->EBI_CSA |= AT91C_EBI_CS1A;
AT91C_BASE_EBI->EBI_CFGR = (AT91C_EBI_DBPUC & 0x00) | (AT91C_EBI_EBSEN & 0x00);

//* Init SDRAM
//* 1. A minimum pause of 200us is provided to precede any signal toggle
AT91C_BASE_SDRC->SDRC_CR = AT91C_SDRC_NC_9 | AT91C_SDRC_NR_12 | AT91C_SDRC_NB_4_BANKS | AT91C_SDRC_CAS_2
| 0x100 | 0x4000 | 0x8000
| 0x880000
| 0x21000000;


//* 2. A Precharge All command is issued to the SDRAM
AT91C_BASE_SDRC->SDRC_MR = AT91C_SDRC_MODE_PRCGALL_CMD;
*pSDRAM = 0;

//* 3. Eight Auto-refresh are provided
AT91C_BASE_SDRC->SDRC_MR = AT91C_SDRC_MODE_RFSH_CMD;
for(i=0;i<8;i++)
*pSDRAM = 0;

//* 4. A mode register cycle is issued to program the SDRAM parameters
AT91C_BASE_SDRC->SDRC_MR = AT91C_SDRC_MODE_LMR_CMD;
*(pSDRAM+0x80) = 0;

//* 5. Write refresh rate into SDRAMC refresh timer COUNT register
AT91C_BASE_SDRC->SDRC_TR = (AT91C_SDRC_COUNT & 0x2E0);
*pSDRAM = 0;

//* 6. A Normal Mode Command is provided, 3 clocks after tMRD is set
AT91C_BASE_SDRC->SDRC_MR = AT91C_SDRC_MODE_NORMAL_CMD;
*pSDRAM = 0;

Странно, но почему-то в цикл теста CalcBogoMips() программа не попадает, не дожидается и вываливается по while((loops_per_sec <<= 1)). Кстати, где в Вашем коде инициализируется системный таймер?

Сообщение отредактировал Paramedic - Jun 25 2007, 13:15

[AlexBoy]

Правда пришлось по другому настроить контроллер SDRAM (иначе не заработало):
Странно, но почему-то в цикл теста CalcBogoMips() программа не попадает, не дожидается и вываливается по while((loops_per_sec <<= 1)). Кстати, где в Вашем коде инициализируется системный таймер?

Попробуйте использовать мой модуль AT91_SDRAM.c, только заменить AT91C_SDRC_NC_8 на AT91C_SDRC_NC_9, должно пойти.
Таймер инициализируется там-же в CalcBogoMips, просто задается делитель set_systimer_divider(1);
Можно попробовать увеличить задержку delay_long(0x10000), т.к. после установки делителя таймер вначале выдает бяку.
Странные результаты по скорости памяти, почти нет разницы что внутри кеша, что вне.
P.S.
Добейтесь работы моего проекта с минимальными измерениями иначе не поймем отчего тормозит.

[Paramedic]

Попробуйте использовать мой модуль AT91_SDRAM.c, только заменить AT91C_SDRC_NC_8 на AT91C_SDRC_NC_9, должно пойти.

Странные результаты по скорости памяти, почти нет разницы что внутри кеша, что вне.
P.S.
Добейтесь работы моего проекта с минимальными измерениями иначе не поймем отчего тормозит.

SDRAM заработала когда заменил T91C_SDRC_NC_8 на AT91C_SDRC_NC_9. Но скорости остались такие же.
И еще: функция AT91F_InitPMC() выполняется успешно, только если закоментировать AT91F_EnableMainClock() и AT91F_SetMasterClock(), в противном случае программа виснет. Частоты PLLA, PLLB и MCKL при коментировании вышеназванных функций выставляются правильные.

[AlexBoy]

И еще: функция AT91F_InitPMC() выполняется успешно, только если закоментировать AT91F_EnableMainClock() и AT91F_SetMasterClock(), в противном случае программа виснет. Частоты PLLA, PLLB и MCKL при коментировании вышеназванных функций выставляются правильные.

Так в этом и ответ, скорость проца не выставляется, он работает на MainClock (18.432) без умножения.
Номиналы деталей в обвязке PLL правильные?
Пошагово посмотрите где виснет.
Без AT91F_EnableMainClock() не заработает и AT91F_SetMasterClock(). Попробуйте вместо ожидания готовности вставить задержку побольше.
Уберите DBG() на всякий случай.
Перед запуском нужен аппаратный ресет для сброса настроек плл.

[Paramedic]

Так в этом и ответ, скорость проца не выставляется, он работает на MainClock (18.432) без умножения.
Номиналы деталей в обвязке PLL правильные?
Пошагово посмотрите где виснет.
Без AT91F_EnableMainClock() не заработает и AT91F_SetMasterClock(). Попробуйте вместо ожидания готовности вставить задержку побольше.
Уберите DBG() на всякий случай.
Перед запуском нужен аппаратный ресет для сброса настроек плл.

Нет, я навреное не правильно объяснил. Частоты у меня правильные выставляются и процессор работает на 180МГц (смотрел осциллом программируемые клоки). инициализаци возможно не проходит потому что если я работаю с бутлоадером, то инициализация уже там проведена, а если под отладчиком, то тоже в mac-файле настраиваются тактовые. Если бы проц работал на 18МГц, то результаты были б ыгораздо меньше, на эти грабли уже наступал...
Меня насторожило сообщение http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=33473 . Может быть дело в компиляторе? Используемый Вами компилятор где можно найти, не подскажете?

[AlexBoy]

Нет, я навреное не правильно объяснил. Частоты у меня правильные выставляются и процессор работает на 180МГц
...
Используемый Вами компилятор где можно найти, не подскажете?

Понял. Можно в mac файле временно отключить установку частоты и глянуть что получится.

Да, для чистоты эксперемента лучше взять такой-же компилятор: RVDS2.2
Есть на местном фтп /pub/MCs/_ARM_/ARM.REALVIEW.DEVELOPER.STUDIO.2.2, если нет доступа, то в муле.

[Paramedic]

Понял. Можно в mac файле временно отключить установку частоты и глянуть что получится.

Так не получается, потому что чтобы загрузить код в SDRAM надо в mac-файле проинициализировать и PLL и SDRAM контроллер...

[AlexBoy]

Так не получается, потому что чтобы загрузить код в SDRAM надо в mac-файле проинициализировать и PLL и SDRAM контроллер...

Я не знаю есть ли в IARe понятие scatter файла, т.е. грузить код в SRAM, а после инициализации периферии код перебрасывается в SDRAM. Или ищите RVDS2.2

[Paramedic]

Я не знаю есть ли в IARe понятие scatter файла, т.е. грузить код в SRAM, а после инициализации периферии код перебрасывается в SDRAM. Или ищите RVDS2.2

Удалось запустить Ваш проект под ИАРом с минимальными переделками (только настройки SDRAM вместо 8 Columns поставил 9). BogoMips-тест не запускался, потому что оптимизатор ИАРа пустой цикл просто отказывался выполнять :) Пришлось снизить оптимизацию для функции void delay(int loops).
*** CPU Speed Test
59.96 BogoMips
198203 Dhrystone per second, 112 DMIPS

*** Memory Speed Test
Block 1Kb, Speed 57638 Kb/s
Block 2Kb, Speed 57816 Kb/s
Block 4Kb, Speed 57848 Kb/s
Block 8Kb, Speed 57889 Kb/s
Block 16Kb, Speed 57865 Kb/s
Block 32Kb, Speed 45038 Kb/s
Block 64Kb, Speed 42835 Kb/s
Block 128Kb, Speed 42654 Kb/s
Block 256Kb, Speed 42653 Kb/s
Block 512Kb, Speed 42653 Kb/s
Block 1024Kb, Speed 42655 Kb/s

Вот такие цифры. Итого BogoMips на 16% хуже, Dhrystone в 2,4 хуже, память при малых блоках почти в 7 раз медленнее, а при больших блоках в 2 с небольшим раза медленнее Ваших. Не утешительно. Как думаете, в чём ещё может быть дело? Судя по BogoMips ядро вроде не сильно медленнее работает, а вот когда дело касается памяти и кэшей - всё тормозит...
И ещё: не нашёл в Вашем проекте карты распределения памяти. Вы всё храните в SDRAM? И код, и данные, и стек?
--------------------------------------------------------------------------

Попробовал с выключенным DCACH:
*** CPU Speed Test
59.96 BogoMips
31597 Dhrystone per second, 17 DMIPS
*** Memory Speed Test
...
Block 16Kb, Speed 6501 Kb/s
...
Block 1024Kb, Speed 6502 Kb/s

и с выключенными MMU и DCACH:
*** CPU Speed Test
59.96 BogoMips
29022 Dhrystone per second, 16 DMIPS
*** Memory Speed Test
...
Block 16Kb, Speed 5809 Kb/s
...
Block 1024Kb, Speed 5808 Kb/s

Т.е. можно сделать вывод, что кэширование работает. Но почему так медленно, не понятно.

Сообщение отредактировал Paramedic - Jun 27 2007, 08:14

[AlexBoy]

И ещё: не нашёл в Вашем проекте карты распределения памяти. Вы всё храните в SDRAM? И код, и данные, и стек?

Информация для компилятора в файле t1.scf, а способ кеширования для каждого региона в функции AT91F_InitMMU().
Что могу сказать пробуйте другой компилятор.