EDA365电子工程师网

标题: 如何基于AM57x测试OpenCL的加速性能？ [打印本页]

---

作者: chuanglong    时间: 2018-7-4 10:54
标题: 如何基于AM57x测试OpenCL的加速性能？
1  实验说明
本例程测试功能：读取指定的图像数据，然后对图像进行灰度转换和Canny算法处理，计算处理过程所耗的时间，并将处理后的图像保存到当前目录下。
/ c: P8 P' E' W) k' b" r+ W( l7 V+ i本例程主要是测试OpenCL是否对这两种算法有优化效果，分别从禁用OpenCL和使能OpenCL两种情况来计算处理图像数据所用的时间，将测试的结果与官方提供的测试结果进行对比和验证。
" v. T. W5 v0 N" b例程源码路径：光盘“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/src”
可执行文件以及测试脚本路径：光盘“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/bin”
测试使用的图片路径：光盘“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/data”
" Z$ d" [$ ^7 t5 Z7 _* a测试平台：广州创龙TL5728-IDK开发板
7 I/ n3 B# [1 p( i( X' ^3 i开发板简介：
& u/ e: }8 b7 n 基于TI AM5728浮点双DSPC66x+双ARMCortex-A15工业控制及高性能音视频处理器；
. V8 N6 t4 [$ | 强劲的视频编解码能力，支持1路1080P60或2路720P60或4路720P30视频硬件编解码，支持H.265视频软解码；
" c; @* C2 N' y 双核PRU-ICSS工业实时控制子系统，支持EtherCAT、EtherNet/IP、PROFIBUS等工业协议；
2 B: |; r: Q! A& P/ b& i 外设接口丰富，GPMC、USB 2.0、UART、SPI、QSPI、I2C、DCAN等工业控制总线和接口，支持高速接口PCle Gen2、USB 3.0、SATA 2.0；
 应用于工业 PC&HMI、工业机器人、机器视觉、 医疗影像、电力自动化等领域。

$ Z5 G2 @( E6 ]7 P* K* t! t

2  例程编译
5 Z1 n0 P0 T! s& Z- n将光盘资料“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test/src”例程源码拷贝到Ubuntu任意目录，进入该源码目录执行以下命令对源码进行编译：
) N6 D( e# C, e$ gHost#        cd AM57xx/OpenCL_performance_test/src/
Host#        make SDK_INSTALL_PATH=/home/tronlong/ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-03.01.00.06
" `1 d. |' M2 Z2 l5 w

8 g8 R) I4 R& m
9 g/ ^! j5 Y. e1 i& H3 H: {编译完成之后会在当前目录下生成可执行文件canny，将其拷贝到开发板文件系统的“/home/root/”目录下。
将光盘资料“Demo/OpenCL/OpenCL_performance_test”下的bin文件夹以及data文件夹拷贝到开发板文件系统的“/home/root/”目录下。bin文件夹下包含opencl_off.sh和opencl_on.sh测试脚本，data文件夹下是两张大小和格式不同的图片文件TL5728_1080p.jpg和lena.png。
- ]4 p9 Z7 u- U$ K& v
' U2 F& u, R1 \* D/ a  c
! I  P7 ~% K% Q! Y
/ `+ K) [+ N' Z" E& G  Y$ W- `! r3  例程测试
; u3 o& ^- h0 F, F- I以下分别从禁用OpenCL功能和使能OpenCL功能来进行对比测试，分别采用data文件夹下的图片TL5728_1080p.jpg和lena.png来测试。
, c1 k2 A2 z2 `! F4 h: i5 Z) g7 y3.1        禁用OpenCL
7 o) H2 M$ X$ |执行以下命令进行测试，先禁止运行OpenCL功能，然后清理缓存再进行测试，重复清理缓存和测试的步骤5次，如下图所示：
Target#         source bin/opencl_off.sh
Target#         sync; echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches
. p: X; z) f) _' A! @9 Q- DTarget#         ./canny data/TL5728_1080p.jpg

/ V; N7 k% [# ~( J/ x) U

/ ^: V% _# f6 _" ?5 `' B取以上5次测试结果的平均值：
. M1 e0 s4 N4 U  D% r$ p7 L        BGR2GRAY tdiff=55.01ms
2 S2 T7 l+ w5 a        Canny tdiff=95.50ms
1 @; K* A% M: p- F  o0 g3.2        使能OpenCL
执行以下命令进行测试，先使能OpenCL功能，然后清理缓存再进行测试，重复清理缓存和测试的步骤6次，如下图所示：
6 [1 o* Z' h- F  w5 G1 sTarget#         source bin/opencl_on.sh
Target#         sync; echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches
Target#         ./canny data/TL5728_1080p.jpg
+ q% m; ^. j2 i7 q
: V: b/ X( Q* d0 h  g6 ~

如上一共测试了6次，每一次测试之前记得先将系统内核缓存清理干净，否则测试结果有误。因为第一次运行时，内核在AM57xx上编译，OpenCL使能时会有额外的延迟，延迟时间大约为几十秒，所以第一次测试结果不作为参考。官方解释如下：
Please note that the first run, with OpenCL on, has additional delay of ~1min, due to kernel compilation on AM57xx. This is constrained to first run only, if "TI_OCL_CACHE_KERNELS" environemnt variable is set.
由以上6次的测试结果，取最后5次测试结果的平均值：
        BGR2GRAY tdiff=185.38ms
. n+ G5 V/ D, ~$ x; p        Canny tdiff=17.71ms
3.3        测试结果对比
同理，按照如上操作步骤在分别禁用OpenCL和使能OpenCL的情况下，计算处理lena.png图片所用的时间，并对5次测试的数据取平均值。对比以上测试结果，如下表所示：
" [9 T1 ]2 _. }; O8 N8 `' a" Z
8 c8 K1 ]6 h# a0 ?" K( g4 k

  J9 e' W3 }2 r- J6 }( L作用率=禁用OpenCL计算处理图像数据所用的时间/使能OpenCL计算处理图像数据所用的时间。
4 K( w' o- r& D* K- _9 N! O! _8 o以下是官方的测试数据：
9 @+ v1 d9 L4 g  T# b4 `2 e; h/ c
7 |5 r& [3 G" P0 y
/ U5 s$ b( A# o* {* L
) k- W8 {# a! f: OBGR2GRAY作用率=0.345
Canny作用率=1.690
4 F' D- B) K9 f: `( o: `; p; e; R从测试结果可以看出来，本次测试与官方测试结论是一致的：OpenCL对BRG2GRAY算法不但没有性能上的提升反而存在着负面的效果；而对Canny算法则有着非常明显的提升效果，与官方的作用率进行对比，本次测试得出的作用率要大于官方提供的作用率数据，这与待测试的图像文件有一定的关系。
' y% w5 X) v  A官方提供的其他OpenCL内核的测试数据：
链接：http://processors.wiki.ti.com/index.php/OpenCV
! ]4 j9 l- r- Q- c, F, K
6 _" k) ?( g$ I. o8 t/ J5 v% G
( h5 V) s) Q, `; a7 h
8 T, r1 c1 B9 t6 K$ |; H0 f
! ?4 K( i9 L" T6 d6 i8 @/ U


: p* j7 x' ~# h* W- L! h
. Y% N* i6 f! b/ [: [

---

欢迎光临 EDA365电子工程师网 (http://bbs.elecnest.cn/)

Powered by Discuz! X3.2