原创如何基于AM57x测试OpenCL的加速性能？

 2018-7-3 16:34  1792 28 28 分类: MCU/ 嵌入式文集: 测试测量

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。

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。

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”

测试平台：广州创龙TL5728-IDK开发板

开发板简介：

 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；

 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；

 双核PRU-ICSS工业实时控制子系统，支持EtherCAT、EtherNet/IP、PROFIBUS等工业协议；

 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。

2 例程编译

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：

Host# cd AM57xx/OpenCL_performance_test/src/

Host# make SDK_INSTALL_PATH=/home/tronlong/ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-03.01.00.06

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。

3 例程测试

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。

3.1 禁用OpenCL

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

Target# ./canny data/TL5728_1080p.jpg

取以上5次测试结果的平均值：

 BGR2GRAY tdiff=55.01ms

 Canny tdiff=95.50ms

3.2 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：

Target# source bin/opencl_on.sh

Target# sync; echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches

Target# ./canny data/TL5728_1080p.jpg

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

 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：