豹哥嵌入式讲堂:ARM知识概要杂辑(4)- Cortex-M处理器性能指标

1.处理器的性能指标

用于评价CPU的性能指标非常多,不同的性能侧重点下的测试标准可能得出的指标值不同,下面介绍嵌入式行业广泛使用的两个经典的测试标准。

1.1 Dhrystone标准

Dhrystone是由Reinhold P. Weicker在1984年提出来的一个基准测试程序,其主要目的是测试处理器的整数运算和逻辑运算的性能。

Dhrystone程序最初用Ada语言发布,后来Rick Richardson为Unix开发了用C语言编写的Version 1.1,这个版本也成功的推动了Dhrystone的广泛应用。Dhrystone程序的最新版本是1988年更新的Version 2.1。

Dhrystone标准的测试方法很简单,就是单位时间内跑了多少次Dhrystone程序,其指标单位为DMIPS/MHz。MIPS是Million Instructions Per Second的缩写,每秒处理的百万级的机器语言指令数。DMIPS中的D是Dhrystone的缩写,它表示了在Dhrystone标准的测试方法下的MIPS。

1.2 CoreMark标准

CoreMark是由嵌入式微处理器基准评测协会EEMBC的Shay Gla-On于2009年提出的一项基准测试程序,其主要目标是测试处理器核心性能,这个标准被认为比陈旧的Dhrystone标准更有实际价值。

CoreMark程序使用C语言写成,包含如下的运算法则:列举(寻找并排序),数学矩阵操作(普通矩阵运算)和状态机(用来确定输入流中是否包含有效数字),最后还包括CRC(循环冗余校验)。CoreMark程序的最新版本是Version 1.0。

CoreMark标准的测试方法也很简单,就是在某配置参数组合下单位时间内跑了多少次CoreMark程序,其指标单位为CoreMark/MHz。CoreMark数字越高,意味着性能更高。

2. Cortex-M处理器的性能对比

ARM公司提供了Cortex-M系列处理器的官方性能对比数据,包括Dhrystone和CoreMark标准,详见下图:

豹哥嵌入式讲堂:ARM知识概要杂辑(4)- Cortex-M处理器性能指标

关于各处理器具体指标数值如下:

CoreTypeDhrystoneCoreMark
(DMIPS/MHz)(CoreMark/MHz)
Cortex-M00.842.33
Cortex-M0+0.942.42
Cortex-M31.253.32
Cortex-M41.253.40
Cortex-M72.145.04

参考资料

[1]. [ARM嵌入式系统开发]第一章之Dhrystone

[2]. 测试cpu的简单工具-dhrystone

[3]. 处理器性能测试基准程序(CoreMark)简介

[4]. Cortex-M7 Launches:Embedded, IoT and Wearables

[5]. CSDN-markdown 表格样式设置(跨行表格,背景色等)

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