實測i.MX8MP開發板 NPU等功能

哦哈喲

上周，[color=inherit !important]飛凌嵌入式發布了新品OKMX8MP-[color=inherit !important]C[color=inherit !important]開發板。這款開發板基于[color=inherit !important]NXP i.MX 8M Plus處理器設計，對于這顆強大的處理器，相信大家早有耳聞。除了4個Arm [color=inherit !important]Cortex-A53核心（工業級最高1.6GHz）及1個Cortex-M7（最高800 MHz）核心，它還集成了專用神經處理引擎（NPU），以及可并行實時處理兩路集成MIPI-CSI攝像頭接口產生的的圖像信號處理器（ISP）。https://www.forlinx.com/product/135.html

OKMX8MP-C開發板由2部分組成，分別是搭載了i.MX 8M Plus處理器的FETMX8MP-[color=inherit !important]C核心板以及資源接口豐富的底板。為了方便用戶測試和開發，OKMX8MP-C開發板提供了豐富的高速接口，包括2路USB3.0、2路CAN FD、2路千兆以太網、1路PCIe Gen 3等。除此之外還有豐富的多媒體功能，支持三屏同顯和三屏異顯（可同時接入LVDS、HDMI、MIPI接口屏幕）、HDMI最大支持 [color=inherit !important]4K 輸出。支持1080p60幀、H.265 / H.264、VP9、VP8視頻解碼，以及1080p60幀、H.265 / H.264視頻編碼。為了讓廣大工程師朋友對OKMX8MP-C開發板有更直觀的了解，[color=inherit !important]飛凌的軟件工程師對此款開發板（[color=inherit !important]核心板）一些功能做了功能及性能測試，希望對大家有所幫助。下面，讓我們進入正文，開始今天的[color=inherit !important]測評。

NPU的功能測試

i.MX 8M Plus處理器內置NPU，可達到2.3 TOPS（Tera Operations Per Second，1TOPS代表處理器每秒鐘可進行一萬億次操作）算術處理，并實現先進的AI算法處理。而且，由于其功耗低，可用于小型化的產品中。下圖是i.MX 8M Plus處理器和同類平臺的一個演算性能及功耗對比：

NXP為i.MX 8M Plus處理器的NPU提供了一些特定用例，例如能夠處理40,000多個英文單詞，MobileNet v1模型可以每秒處理超過500張圖像的圖像分類。如下是使用OKMX8MP-C開發板對MobileNet-ArmNN的測試用例：

上述測試用例是對下邊三張圖片進行識別，識別均以編碼方式呈現，不同編碼對應不同的內容，上圖中的value中的值為識別的概率。

如第一行對應含義是：

識別為編號209的物體概率為81.8154%，以此類推。

雙路千兆以太網功能測試

OKMX8MP-C開發板自帶2路千兆以太網接口，其中的eth1支持TSN（時間敏感網絡）功能。TSN是以以太網為基礎的新一代網絡標準，具有時間同步、延時保證等確保實時性的功能。TSN使用標準以太網提供分布式時間同步和確定性通信，任何需要分布式測量或控制的應用 都可以使用TSN來實現。我們可以使用TSN進行簡單的分布式同步測量、工業數控加工的改進、新型半導體加工機器以及電網研究等。

除此之外2路千兆以太網有很高的傳輸性能，并且系統CPU的占用率很低。下面是基于OKMX8MP-C開發板和PC機之間做的iperf（一個廣泛使用的網絡性能測量和調整工具）打流測試：

eth1網口和PC之間測試eth1網口和PC之間測試

PC端執行服務端：

OKMX8MP-C開發板的客戶端：

eth0網口和PC之間測試：

PC端執行服務端：

OKMX8MP-C開發板的客戶端：

通過上述結果可看到，基本速率是在940Mbits/s，幾乎是達到了帶寬上限。

內存速度測試

FETMX8MP-C核心板板載4GB LPDDR4工業級內存顆粒，運行速率可達4.0GT/s，為NPU的機器學習等應用場景提供了有力支持。下面我們使用Lmbench來測試內存速度。Lmbench是一套簡易、可移植的，符合 ANSI/C 標準，為 UNIX/POSIX 而制定的微型測評工具。一般來說，它衡量兩個關鍵特征：反應時間和帶寬。下邊使用Lmbench下的bw_mem[color=inherit !important]命令測試了LPDDR4的讀寫速度：

其中前半段rd是測試的LPDDR4的讀取測試；后半段wr是測試的LPDDR4的寫入測試。

以上圖中，第一列含義是測試的數據大小為52.43 Mbyte，第二列含義是讀寫的速度，讀速度約為2981 Mbyte/s。同理，寫速度約為1338Mbyte/s。

[color=inherit !important]5G通訊測試

OKMX8MP-C開發板支持5G通訊模塊，下面我們使用speedtest CLI等軟件測試一下5G網絡速度（5G_SA獨立組網）。

如下，使用supersbench測試了平臺接口性能及5G通訊模塊的不同地域連接速度：

上述中的I/O Speed是eMMC的寫入性能，讀取性能未在測試中體現，在產品手冊中有相關具體測試。

如下是speedtest測試工具測試的5G網絡速度：

如圖所示，在室內較封閉環境下實測下行速度500Mbps。因不同地區的網絡速度可能受運營商基站的影響，所以此處數據僅供參考。

上面就是本期測評的全部內容，值得一提的是，OKMX8MP-C還有很多特色接口，包括2路支持ISP的MIPI攝像頭接口，最大分辨率支持到4096*3072、可以自由擴展的PCIe Gen 3以及2路CAN-FD等。

最后，也希望飛凌[color=inherit !important]嵌入式的廣大工程師用戶可以產出更多精彩的[color=inherit !important]評測文章，我們會對優質內容提供豐厚稿費，有意向投稿的朋友可將稿件和聯系方式發送至郵箱tougao@forlinx.com進行投稿。