原创 HD-G2L-IOT V2.0核心板MPU压力测试

HD-G2L-IOT基于HD-G2L-CORE V2.0工业级核心板设计，双路千兆网口、双路CAN-bus、2路RS-232、2路RS-485、DSI、LCD、4G/5G、WiFi、CSI摄像头接口等，接口丰富，适用于工业现场应用需求，亦方便用户评估核心板及CPU的性能。

HD-G2L-CORE系列工业级核心板基于RZ/G2L 微处理器配备 Cortex®-A55 (1.2 GHz) CPU、16 位 DDR3L/DDR4 接口、带 Arm Mali-G31 的 3D 图形加速引擎以及视频编解码器 (H.264)。 此外，这款微处理器还配备有大量接口，如摄像头输入、显示输出、USB 2.0 和千兆以太网，因此特别适用于入门级工业人机界面 (HMI) 和具有视频功能的嵌入式设备等应用。

图1.1 HD-G2L-IOT 

MPU（Microprocessor Unit，微处理器单元）是嵌入式系统中最常用的处理器之一，它具有计算能力和控制能力，广泛应用于各种嵌入式系统中，例如智能手机、平板电脑、汽车电子、工业自动化、智能家居等等。

对MPU进行压力测试的目的是为了评估其性能和稳定性，以确保其能够在各种情况下正常运行。在压力测试过程中，会模拟各种场景和负载，例如高并发访问、大量数据处理、频繁的IO操作等，以测试MPU在高负载下的响应速度、处理能力、稳定性和可靠性等方面的表现。

通过压力测试，可以发现MPU在极限负载下的表现，为开发人员和测试人员提供重要的性能数据和反馈，以改进系统设计、优化代码和测试策略，从而提高MPU的性能和稳定性，确保系统在各种情况下的高效运行。

该报告适用于CPU/GPU/VPU负载50%以上的压力测试（72小时以上）。 

经过超过72小时的MPU压力测试，主要针对CPU、GPU、VPU负载达到50%以上的情况进行测试。测试结果显示，在持续高强度负载下，系统整体表现稳定，无明显卡顿或崩溃现象，CPU、GPU、VPU负载水平均能够保持在稳定的水平。测试结果表明，系统能够在长时间高负载的工作环境下保持可靠性和稳定性，具有较高的抗压能力。

3.1.1CPU负载

使用C语言编写模拟CPU压力测试程序，通过命令行参数指定CPU的负载率，并在一定的时间跨度内持续运行，以模拟CPU的高负载状态。程序通过使用循环和休眠来控制CPU的负载率，并在循环中通过获取当前时间戳来计算CPU的使用时间和空闲时间。程序会一直持续运行，直到手动终止。其评估板运行CPU压力测试程序后如所示。

图3.1 演示程序

该程序需要在空闲的机器上运行才能精确的获取到设置的CPU负载率，如果有其他占用CPU的进程在运行则实际的利用率会比设定值要高，所以与实际设置的CPU负载率存在一定的误差。

3.1.2GPU/VPU负载

通过死循环脚本不断播放格式为.mp4的视频。

图3.2 GPU负载

3.2硬件准备

HD-G2L-IOT评估板、HD-G2L-CORE V2.0核心板、网线、Type-c数据线、12V电源适配器、UART模块、电容屏、电脑主机。

3.3测试环境

图3.3 测试环境

3.4开始MPU负载测试

根据测试目的，运行测试程序，将CPU负载率设置为70%，外接电容屏播放视频并持续运行72小时以上。

图3.4 

图3.5 视频播放

如图3.4所示，运行CpuStress程序设置负载率为70%：先检测是否存在CpuStress进程，若有则杀掉进程，随后根据用户输入时间校准评估板时间，最后输入测试时长（秒）开始MPU负载测试并持续显示当前CPU负载率在屏幕，若达到测试时长则自动结束测试。 

3.5结束MPU负载测试

图3.6  测试结果

图3.7 视频播放

如图3.6所示，CpuStress程序在运行了72小时30分钟后结束运行，并显示测试完成，在此测试期间，持续高强度负载下，系统整体表现稳定，无明显卡顿或崩溃现象，CPU、GPU、VPU负载水平均能够保持在稳定的水平。测试结果表明，系统能够在长时间高负载的工作环境下保持可靠性和稳定性，具有较高的抗压能力。

HD-G2L-IOT板载的外设功能：

• 集成2路10M/100M/1000M自适应以太网接口

• 集成Wi-Fi

• 集成2路RS-232接口

• 集成2路RS-485接口

• 集成2路CAN-bus接口

• 集成2路USB Host

• 集成1路USB扩展4G模块接口（集成SIM卡接口）

• 集成1路USB扩展5G模块接口（集成SIM卡接口）

• 支持1路TF卡接口

• 支持液晶显示接口（RGB信号）

• 支持4线电阻触摸屏与电容屏接口

• 1路MIPI DSI接口

• 1路摄像头接口（MIPI CSI）

• 支持音频（耳机、MiC、SPK）

• 支持实时时钟与后备电池

• 支持蜂鸣器与板载LED

• 支持GPIO

• 1路TTL调试串口

• 直流+12V电源供电（宽压9~36V）

HD-G2L-CORE核心板硬件资源参数：

注：受限于主板的尺寸与接口布局，核心板部分资源在IoT底板上以插针方式引出。