[mantech 53]

Приветствую.

 

Вопрос к тому, кто копал данный сабж поглубже, а именно на предмет работы контроллера SDMA. Решил посмотреть, с какой скоростью он перекачивает данные из памяти в память, копировал блоками по 64Кб (16384х32 бита) (больше за одну транзакцию он не может). Создал 21 транзакцию (buffer descriptor) (1376235 байт) И засек время, итого получилось 30 копирований в сек. Что составляет примерно 42 мегабайта в сек.

Это очень мало, если сравнить, например, скорость выдачи данных на дисплей - при разрешении 1024х768, 32х битном цвете и 2хслойной графике - это будет 158 мегабайт в сек. Что в несколько раз быстрее. Конечно, здесь разные получатели, в первом случае память, во втором дисплейный порт, но это не должно давать такой разницы.

 

Может у кого есть варианты, почему так и можно-ли ускорить копирование?

[jcxz 242]

Может у кого есть варианты, почему так и можно-ли ускорить копирование?

А что делал CPU и другие bus-master-ы во время этого теста?

Если он у Вас крутился в цикле ожидания некоего флага и постоянно перечитывал из памяти участок кода с циклом и приоритет доступа к шине у CPU выше чем у DMA, то в таком случае вообще ничего гарантировать нельзя - DMA в таком случае может и вообще ни одной транзакции не выполнить.

Вобщем - непонятно как меряете - правильно ли? Или среднюю температуру по больнице? ;)

Думаю, что если положить CPU в сон на время копирования, то процесс может ускориться.

[mantech 53]

А что делал CPU и другие bus-master-ы во время этого теста?

Если он у Вас крутился в цикле ожидания некоего флага и постоянно перечитывал из памяти участок кода с циклом и приоритет доступа к шине у CPU выше чем у DMA, то в таком случае вообще ничего гарантировать нельзя - DMA в таком случае может и вообще ни одной транзакции не выполнить.

Вобщем - непонятно как меряете - правильно ли? Или среднюю температуру по больнице? ;)

Думаю, что если положить CPU в сон на время копирования, то процесс может ускориться.

 

Да, процессор ждал флага, с памятью работал только видеомодуль, отображая статическую картинку из пямяти.

 

Не забывайте одну вещь - у процессора есть кэш 1 и 2го уровня, причем большой (64+512Кбайт), вся программа умещается в него т.ч. к памяти (в смысле внешней) он не лезет вообще...

 

На счет результатов и "средней температуры" - за конкретными цифрами и их точностью не гонюсь, мне гораздо интереснее, можно-ли что ускорить, результаты были получены, измеряя скорость 5 раз, и были одинаковыми, что исключает влияние каких-либо случайных процессов. Программа baremetal, ОС не использовалось.

Изменено 7 апреля, 2018 пользователем mantech

[jcxz 242]

А на какой частоте работает DMA? И сколько тактов длится копирование одного слова - считали?

[mantech 53]

А на какой частоте работает DMA? И сколько тактов длится копирование одного слова - считали?

 

На какой частоте - честно не смотрел, конфигурация по дефолту, но глянуть, пожалуй, можно.

Сколько тактов - подсчитать довольно сложно.

[Шаманъ 1]

копировал блоками по 64Кб (16384х32 бита) (больше за одну транзакцию он не может). Создал 21 транзакцию (buffer descriptor) (1376235 байт) И засек время, итого получилось 30 копирований в сек. Что составляет примерно 42 мегабайта в сек.

Если я правильно понял, то это будет 64К * 21 * 30 = 39МБ/сек чтений и столько же записей.

 

Это очень мало, если сравнить, например, скорость выдачи данных на дисплей - при разрешении 1024х768, 32х битном цвете и 2хслойной графике - это будет 158 мегабайт в сек.

26кадров/сек?

 

Что в несколько раз быстрее.

А вот тут начинается самое интересное - SDRAM память нетороплива при случайных обращениях, но шустро отдает/принимает данные блоками. Выдача данных на дисплей скорее всего идет через буфер, по последовательным адресам и издержки получаются минимальные. Стоит посмотреть имеется ли буфер (и какой) у SDMA, поскольку если для каждого 32битного слова дергать память на чтение/запись, да еще и по разным адресам производительность сильно просядет (тем более у Вас и так подсистема памяти нагружена выводом на дисплей).

 

Кстати для ускорения можно положить видеобуфер, буфер откуда данные копируются и буфер куда данные копируются в разные банки памяти ;).

 

P.S. А память то какая (DDR3?) и на какой частоте работает?

P.P.S. Заглянул в доки, я надеюсь Вы используете burst DMA unit?

Изменено 14 апреля, 2018 пользователем Шаманъ

[mantech 53]

Если я правильно понял, то это будет 64К * 21 * 30 = 39МБ/сек чтений и столько же записей.

 

 

26кадров/сек?

 

 

А вот тут начинается самое интересное - SDRAM память нетороплива при случайных обращениях, но шустро отдает/принимает данные блоками. Выдача данных на дисплей скорее всего идет через буфер, по последовательным адресам и издержки получаются минимальные. Стоит посмотреть имеется ли буфер (и какой) у SDMA, поскольку если для каждого 32битного слова дергать память на чтение/запись, да еще и по разным адресам производительность сильно просядет (тем более у Вас и так подсистема памяти нагружена выводом на дисплей).

 

Кстати для ускорения можно положить видеобуфер, буфер откуда данные копируются и буфер куда данные копируются в разные банки памяти ;).

 

P.S. А память то какая (DDR3?) и на какой частоте работает?

P.P.S. Заглянул в доки, я надеюсь Вы используете burst DMA unit?

 

39МБ/сек чтений и столько же записей. - конечно, нужно прочитать по одному адресу и записать в другой.

 

ДМА работает в режиме линейного адреса, поэтому режиму burst DMA никто не мешает, в даташите написано, что копирует по 16 байт в блоке.

 

А память то какая (DDR3?) и на какой частоте работает?

DDR3 шириной 32 бита на частоте 400МГц. Судя по этому должна быть очень шустрой :rolleyes:

Изменено 17 апреля, 2018 пользователем mantech

[aaarrr 69]

DDR3 шириной 32 бита на частоте 400МГц. Судя по этому должна быть очень шустрой :rolleyes:

По моему (весьма небольшому) опыту работы с i.MX6, создалось впечатление, что шустрым на нем не бывает ничего в принципе.

Скажем, в tinymembench i.MX6Q с x64 LPDDR2 @ 400MHz умудряется местами сливать в 2(!) раза Allwinner'у A20 с x32 DDR3 @ 400MHz.

Так что не удивлюсь, если с SDMA такое же "не шмогла", как с гигабитным Ethernet'ом и прочим.

[Шаманъ 1]

в даташите написано, что копирует по 16 байт в блоке.

Т.е. по 4ре слова, ИМХО, это мало для того, чтобы эффективно использовать полосу SDRAM по полной.

 

Проведите простой эксперимент - просто вычитайте через SDMA какой-нить достаточно большой кусок SDRAMа (страницу, например), и второй эксперимент - просто запишите такой же кусок SDRAMa, а потом сравните время просто чтения, просто записи и копирования по 4ре слова, можете еще поиграться с выводом на дисплей (тест с отключенным и с включенным). Думаю кое-что может проясниться.

 

DDR3 шириной 32 бита на частоте 400МГц. Судя по этому должна быть очень шустрой :rolleyes:

Это при работе достаточно большими блоками, а случайным доступом или очень маленькими блоками можно производительность SDRAM легко убить.

[jcxz 242]

ДМА работает в режиме линейного адреса, поэтому режиму burst DMA никто не мешает, в даташите написано, что копирует по 16 байт в блоке.

А почему кстати "байт", а не "слов"? Вы надеюсь DMA не в байтовом режиме запускаете?

Ещё часто DMA-контроллеры имеют возможность блокировки шины на время burst-пересылки - можно попробовать использовать её и посмотреть что получится.

Да, конечно, для теста нужно отключить все прочие активности, делать тест только чтения (или только записи). Во внутреннюю память.

Можно отключить рефреш SDRAM на время теста - может какие-то проблемы с конфигурированием SDRAM?

[aaarrr 69]

Больше 19МБайт/с!!!!1111

Или даже 50-60

 

В любом случае ловить особо нечего.

[jcxz 242]

В любом случае ловить особо нечего.

Имхо - наоборот. Раз есть такая разница в результатах, значит есть какие-то факторы на неё влияющие приводящие к таким разным данным. И значит есть перспективы для изменения этих факторов. Вот если-б данные были примерно такими-же - тогда да.....

[aaarrr 69]

Раз есть такая разница в результатах, значит есть какие-то факторы на неё влияющие приводящие к таким разным данным.

Основным влияющим фактором, думаю, является кривой код примера в первом случае.

 

И значит есть перспективы для изменения этих факторов. Вот если-б данные были примерно такими-же - тогда да.....

А есть, например, перспективы получения скорости обмена через Ethernet более 400Мбит/с? Вот и здесь, похоже, перспективы аналогичные.

[mantech 53]

А почему кстати "байт", а не "слов"? Вы надеюсь DMA не в байтовом режиме запускаете?

Ещё часто DMA-контроллеры имеют возможность блокировки шины на время burst-пересылки - можно попробовать использовать её и посмотреть что получится.

Да, конечно, для теста нужно отключить все прочие активности, делать тест только чтения (или только записи). Во внутреннюю память.

Можно отключить рефреш SDRAM на время теста - может какие-то проблемы с конфигурированием SDRAM?

 

Просто я ошибся, конечно блок 16 DWords. Копирую тоже по 32бита. Без графики не пробовал, просто потому, что без нее нет смысла в этом копировании вообще

 

Основным влияющим фактором, думаю, является кривой код примера в первом случае.

 

 

А есть, например, перспективы получения скорости обмена через Ethernet более 400Мбит/с? Вот и здесь, похоже, перспективы аналогичные.

 

Ну 19метров - это надо искусственно тормозить или многослойную графику фуллХД включать, у меня как раз ближе ко второму результату.

 

ЗЫ. Сейчас осваиваю аллвиннер, посмотрим, что на нем будет :laughing:

[mantech 53]

ЗЫ. Сейчас осваиваю аллвиннер, посмотрим, что на нем будет :laughing:

 

 

Вообщем, дошли руки до теста А13

С чем запускалось:

DDR333-16bit mode - 168MHz clock. MMU Enable, DDR Region no cashed, SRAM Region cashed. CPU Clock 682MHz.

 

Вот что получилось:

 

Тест копирования с помощью DMA - копировались блоки по 3 МБайта

Без включенного видеоконтроллера 65-72 Мбайт\сек

С видеоконтроллером (1024х600х32) - 55-59 Мбайт\сек

 

Вот такие дела, и это при том, что МХ6 ДДР - 400 и 32 Бита!!!

 

ДМА в А13 очень понравился, процедура запуска 10 строчек кода, полная поддержка 2D-режима, жаль в V3s его заменили на МХ6-подобную хрень с кучей дескрипторов :crying:

 

Ну и больше 682МГц проц завести не удалось - нужно делать выше питание, 1.2В больше не тянут, как у олимексовцев получилось запустить гигагерц на 1.2В - для меня загадка :laughing: