纵向比较Xscale系列产品CPU处理能力
日期：2009-12-11 9:17:59 点击：
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一． Xscale处理器介绍
Xscale 处理器系列是始于Intel公司ARM v5TE处理器发展的产品。早期技术来源于StongARM, 相比于ARM处理器，但它拥有与众不同的7级流水线，除了无法直接支持Java解码和V6 SIMD指令集外，各项性能参数与ARM11核心都比较接近。自2006年开始， Marvell以6亿美元价格收购了英特尔公司手机芯片业务。Xscale系列处理器处理器现在由Marvell公司生产和销售。Marvell推出PXA3xx系列，采用新一代的XScale架构，其中PXA320最高主频806MHz。
下图是一个Xscale产品的参数比较
二． 测试方法以及平台介绍
为了测试Xscale系列产品的处理器性能，采用了一个比较直观的做法，即使用CPU资源对MPEG4 的进行软件解码，测试其解码性能。MPEG 4视频的软件解码，解码过程实际上就是从视频编码码流中恢复出VOP数据的过程。需要处理运动解码和纹理解码。恢复I帧和P帧，还有大量的IDCT和乘法除法运算。在WINCE5.0 平台下，利用一段视频数据，使用TCPMP视频播软进行性能测试（Benchmark）。 硬件平台采用Toradex 公司的 Colibri系列模块以及评估开发板进行。
Xscale 处理器系列：
三． 测试结论
视频片断信息
URL \USB HD\MatrixXQ.avi
Size 30605312
Platform PLATFORM_TYPE
OS Version 5.00
OEM Info PLATFORM_OEM
Video output Colibri 640x480 8bits
Video zoom 640x480 -> 640x480
Audio output Audio 44100Hz 32Bits 2Ch.
采集1
采集2
性能测试列表1
性能测试图表2
1． Xscale处理器的软件解码能力和主频高低存在直接关联，但不是线性关系。
2． 最新的PXA300系列相比PXA270, 性能有了较大的提高， 比如PXA300使用208Mhz 频率就可以达到PXA270 312MHz的解码性能，在运行TCPMP功耗也只有990mW.
3． PXA320由于带有256KB的L2 cache,性能提高很大。无论是软件操作还是性能测试，都很明显的表现出性能优势。
几点说明
1． PXA310 内部带有视频加速引擎，可以对H.264, MPEG 2, MPEG 4进行高速解码，如果软件支持，视频处理能力有很大提高，Toradex，测试其处理MPEG-2的能力甚至可以达到4Mbps。本文讨论不涉及这个问题。
2． 为了在同一个环境下测试，Video文件均在USB 盘中， 如果将其拷贝到 片内Flash, 性能还能够进一步提高，如果同样是PXA320， 在片内Flash Video的性能能够达到Bench.Data Rate 4.1 Mbit/s，相比原来有10%的提高。
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
一． Xscale处理器介绍
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
Xscale 处理器系列是始于Intel公司ARM v5TE处理器发展的产品。早期技术来源于StongARM, 相比于ARM处理器，但它拥有与众不同的7级流水线，除了无法直接支持Java解码和V6 SIMD指令集外，各项性能参数与ARM11核心都比较接近。自2006年开始， Marvell以6亿美元价格收购了英特尔公司手机芯片业务。Xscale系列处理器处理器现在由Marvell公司生产和销售。Marvell推出PXA3xx系列，采用新一代的XScale架构，其中PXA320最高主频806MHz。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
下图是一个Xscale产品的参数比较
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
二． 测试方法以及平台介绍
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
为了测试Xscale系列产品的处理器性能，采用了一个比较直观的做法，即使用CPU资源对MPEG4 的进行软件解码，测试其解码性能。MPEG 4视频的软件解码，解码过程实际上就是从视频编码码流中恢复出VOP数据的过程。需要处理运动解码和纹理解码。恢复I帧和P帧，还有大量的IDCT和乘法除法运算。在WINCE5.0 平台下，利用一段视频数据，使用TCPMP视频播软进行性能测试（Benchmark）。 硬件平台采用Toradex 公司的 Colibri系列模块以及评估开发板进行。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
Xscale 处理器系列：
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
三． 测试结论
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
视频片断信息
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
URL \USB HD\MatrixXQ.avi
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
Size 30605312
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
plcjs.技.术_网
Platform PLATFORM_TYPE
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
OS Version 5.00
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
OEM Info PLATFORM_OEM
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
plcjs.技.术_网
Video output Colibri 640x480 8bits
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
Video zoom 640x480 -> 640x480
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
Audio output Audio 44100Hz 32Bits 2Ch.
plcjs.技.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
采集1
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
采集2
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WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
性能测试列表1
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 处理器 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 频率 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 |
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 原始数据码率 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 平均速度 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 实际解码码率 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 |
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 基准 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 |
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 1.6 Mbit/s WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 |
plcjs.技.术_网 100% WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) |
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 1.6 Mbit/s P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 |
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 PXA270 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 312Mhz WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 |
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 -- WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) |
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 116.42% WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 |
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 1.8 Mbit/s WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) |
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 PXA270 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 |
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 520MHz plcjs.技.术_网 |
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) -- WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 147.52% WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) |
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 2.3 Mbit/s WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) |
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 PXA300 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 |
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 208Mhz WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) |
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 -- WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 |
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 103.48% WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 |
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 1.6 Mbit/s WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) |
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 PXA310 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 624Mhz WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 -- W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) 157.35% P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 |
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 2.5 Mbit/s WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 |
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 PXA320 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 |
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 806Mhz WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 -- WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 |
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 229.28% P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 |
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 3.7 Mbit/s WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 |
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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性能测试图表2
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1． Xscale处理器的软件解码能力和主频高低存在直接关联，但不是线性关系。
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2． 最新的PXA300系列相比PXA270, 性能有了较大的提高， 比如PXA300使用208Mhz 频率就可以达到PXA270 312MHz的解码性能，在运行TCPMP功耗也只有990mW.
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3． PXA320由于带有256KB的L2 cache,性能提高很大。无论是软件操作还是性能测试，都很明显的表现出性能优势。
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几点说明
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1． PXA310 内部带有视频加速引擎，可以对H.264, MPEG 2, MPEG 4进行高速解码，如果软件支持，视频处理能力有很大提高，Toradex，测试其处理MPEG-2的能力甚至可以达到4Mbps。本文讨论不涉及这个问题。
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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2． 为了在同一个环境下测试，Video文件均在USB 盘中， 如果将其拷贝到 片内Flash, 性能还能够进一步提高，如果同样是PXA320， 在片内Flash Video的性能能够达到Bench.Data Rate 4.1 Mbit/s，相比原来有10%的提高。
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