哇咔咔，FPGA的速度真不是盖的。

zxq6 · 发表于 2012-8-26 14:52:28

我用niosii，设置cpu跑100M，做了一个读写SDRAM的验证代码，代码如下：

while(1)
      {
         for(ramIndex=0x10000;ramIndex<33488896;ramIndex++)
         {
            ram[ramIndex]=ramIndex%256;
            if(ram[ramIndex]!=ramIndex%256)
            {
                  LED->DATA|=0x01;
            }
            else
            {
                  LED->DATA&=0xfe;
            }
            LED->DATA^=0x08;
         }
      }

32M字节的SDRAM，100M时钟，一秒居然可以跑362000次。同样的代码，在LM3S，内核80M，SDRAM 40M的情况下，一秒只能跑2次.差距不是一点半点。

leeseel · 发表于 2012-8-26 14:54:38

这个就是软件与硬件的区别

软件灵活，硬件高效

zxq6 · 发表于 2012-8-26 15:09:23

leeseel 发表于 2012-8-26 14:54
这个就是软件与硬件的区别

软件灵活，硬件高效

LM3S扩展SDRAM也是使用的硬件EPI的。

NJ8888 · 发表于 2012-8-26 16:17:07

数字看起来不合理，32MB数据，不知道你位宽，就算16位宽，16M字，100M的时钟，全页突发大约为80M字、每秒的样子（因为我做过125M时钟，每秒115MB有效数据），你的意思32MB（即16MW）每秒32MB*362000=1158400MB吗？太离谱

billwsy · 发表于 2012-8-26 16:22:14

同意楼上说的。FPGA快在并行计算上，你用FPGA做成了软核已经和单片机没有区别了。

peixiuhui · 发表于 2012-8-26 16:32:43

那是……

ziruo2002ab · 发表于 2012-8-26 16:46:40

本帖最后由 ziruo2002ab 于 2012-8-26 16:48 编辑

LZ乘坐时光穿梭机从未来来到了现在？
按照LZ的说法，你fpga的sdram的吞吐率达到了TB/s以上了，神啊

mcu1815 · 发表于 2012-8-26 17:15:48

价格也相差了不止一个等级

wangshaosh123 · 发表于 2012-8-26 17:28:37

100M的软核的变量赋值一次最少也得15ns以上（一般是30到70ns）
一个nop();是10ns 这样看来100M的软核相对于那些比较快的单片机（AVR/430），大概只有30M左右的效率

实际上软核计算速度并不快，只是它可以很灵活的配合FPGA的硬件IP来使用，取长补短

wye11083 · 发表于 2012-8-26 18:14:00

哈，这个是代码问题，被优化之后已经没有内存操作了。想要强制访问内存，必须使用violatile关键字。

dhjwahaha · 发表于 2012-8-26 18:17:43

呵呵

zxq6 · 发表于 2012-8-26 18:25:42

本帖最后由 zxq6 于 2012-8-26 18:37 编辑

wye11083 发表于 2012-8-26 18:14
哈，这个是代码问题，被优化之后已经没有内存操作了。想要强制访问内存，必须使用violatile关键字。 ...

哈，我知道原因了。
是有个代码位置没放对。

while(1)
      {
         unsigned char p;
         for(ramIndex=0x10000;ramIndex<33488896;ramIndex++)
         {
            p=ramIndex%256;
            ram[ramIndex]=p;
            if(ram[ramIndex]!=p)
            {
                  LED->DATA^=0x01;
            }
            if((ramIndex%10000)==0)
            {
                  LED->DATA^=0x02;
            }
         }
         LED->DATA^=0x08;
      }

改成这个后，从逻辑上是对了，但是运行效率也太低了吧？访问10000个数据基本上要50ms，那么慢？算下来才 200KBps

syuanwang · 发表于 2012-8-26 18:42:24

NIOS效能并不好
另外感觉NIOS其实能干的活不多，有点负载就卸载IP里了OTL

STM32_Study · 发表于 2012-8-26 18:44:26

看看 ramIndex 的定义

是不是一个 Uint8_t

zxq6 · 发表于 2012-8-26 18:45:57

STM32_Study 发表于 2012-8-26 18:44
看看 ramIndex 的定义

是不是一个 Uint8_t

那个变量是这么定义的：

volatile unsigned long ramIndex;

NJ8888 · 发表于 2012-8-26 20:29:40

zxq6 发表于 2012-8-26 18:25
哈，我知道原因了。
是有个代码位置没放对。

你总算穿梭回地球了

xy8800 · 发表于 2012-8-26 20:33:42

,还是地球好

wye11083 · 发表于 2012-8-26 20:41:44

zxq6 发表于 2012-8-26 18:45
那个变量是这么定义的：

volatile unsigned long ramIndex;

你说错了吧。是读一遍50ms还是读0x10000个字节50ms还是？内存带宽16bit？不过说句实话，DRAM的IP真不怎样，只支持一个读写端口不说，我估计它对连续读写优化也不够。

zxq6 · 发表于 2012-8-26 21:40:01

wye11083 发表于 2012-8-26 20:41
你说错了吧。是读一遍50ms还是读0x10000个字节50ms还是？内存带宽16bit？不过说句实话，DRAM的IP真不怎样 ...

是写入和读取10000个字节，不是0x10000个字节，更不是一个32M字节一个轮回。
我又测了一下，就在一个while(1)里面执行这条语句
LED->DATA^=0x08;
实测io翻转的频率也只有2.8M左右，也就是这条语句每秒只执行了5M多次。所以楼主位的测试有点问题。不过修改之后的程序，感觉测试又太慢了点。不清楚是啥原因，还请指教。

PS：内存选用的是HY57V561620，数据16bit的。

NJ8888 · 发表于 2012-8-26 21:51:00

zxq6 发表于 2012-8-26 21:40
是写入和读取10000个字节，不是0x10000个字节，更不是一个32M字节一个轮回。
我又测了一下，就在一个whil ...

看样子你有示波器，看下CAS RAS WE相关波形也许非常有收获，快看吧

zxq6 · 发表于 2012-8-26 22:06:32

本帖最后由 zxq6 于 2012-8-26 22:11 编辑

NJ8888 发表于 2012-8-26 21:51
看样子你有示波器，看下CAS RAS WE相关波形也许非常有收获，快看吧

这是示波器上的截图，我看不出有啥端倪，请帮忙看看，谢谢！其中第一个是WEN，第二个是CASN，第三个是RASN，另外，FPGA和SDRAM之间是使用了22欧的电阻隔离的，所有的地址线和数据线。

korgo · 发表于 2012-8-26 22:16:52

你要是用hdl写更快

wye11083 · 发表于 2012-8-26 22:49:25

可能是NIOS性能差吧。我记得Altera说他的NIOSII能达到120MIPS/100MHz，按理说是每周期就能访问一次的。然而，考虑到你的程序，哈哈，你把Index表示为Violatile，这样每个for是访问6次Index的，所以你测的带宽要*24才对。为什么是*24？首先，每个for循环要访问6次，再次，你的Index是32位整型，因此，实际带宽是你测的带宽*24。

zxq6 · 发表于 2012-8-26 23:00:01

wye11083 发表于 2012-8-26 22:49
可能是NIOS性能差吧。我记得Altera说他的NIOSII能达到120MIPS/100MHz，按理说是每周期就能访问一次的。然而 ...

我看资料都说的NIOSii是32bit的软核，应该不是按照byte的方式对齐的吧？

zxq6 · 发表于 2012-8-26 23:32:20

本帖最后由 zxq6 于 2012-8-27 00:05 编辑

刚刚测试又有发现，当前定义的ramIndex如果是long型，则第一次for循环完成后就死机了。不会进入第二次。
如果修改为int，则循环时间会减小。也能够第二次进入for循环
如果修改为long long，则循环时间大大增大，基本上是long的2倍
用int的情况下，循环到后面，值越大，耗时越长，最开始可能是400ms，到结束的时候要到550ms左右了。
猜测，估计是nios的循环效率不高导致的该情况，有待证实。

后面又变成了如下的循环，也是循环10W次结果，周起可以跑到100ms了
while(1)
      {
         unsigned char i,j,k;
         for(i=0;i<200;i++)
         {
            for(j=0;j<100;j++)
            {
                  for(k=0;k<5;k++)
                  {
                     ;
                  }
            }
         }
         LED->DATA^=0x02;
      }

kation122 · 发表于 2012-8-26 23:56:39

“一秒居然可以跑362000次。同样的代码，在LM3S，内核80M，SDRAM 40M的情况下，一秒只能跑2次.差距不是一点半点。”
你不是说比 LM3S 快几十万次吗，这样效率还不高？

NJ8888 · 发表于 2012-8-27 08:39:16

本帖最后由 NJ8888 于 2012-8-27 08:58 编辑

你那样发图看不出,至少双踪(应当三踪好)才能看出命令类型,因为那样才能看出看两方面,一个是两次突发间隔时间,另一个是总体看(稍慢扫描)突发访问占用总时间的比例.看RAS,负脉冲式ACTIVE或PRECHANGE(主要是没有双综不好猜),就算ACTIVE,你示波器窗口100ns*10=1us,大约10次ACTIVE,可以猜到最快100ns一次访问,但不知你一次突发多长,可以肯定不是全页突发,因为全页大约要5us左右

zxq6 · 发表于 2012-8-28 14:32:15

千山万水js 发表于 2012-8-28 14:12
唉，羡慕你们，还在理论挣扎的伤不起

理论挣扎

,这是啥？
其实从理论到实践很容易的。买个板子，+一个调试（下载）工具，实践环境就起来。再安装一个软件，再有一台计算机，就齐全了。再加一个示波器，一台电源，就更完美了。
ps：我这个板子还送空板哦。

哇咔咔，FPGA的速度真不是盖的。

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