ARM1136JF、ARM1176JZF、MIPS32-Au1200三款CPU的浮点运算测试

CPU性能比较

以下三款CPU的时钟频率大概都是500MHz。

处理芯片A：SIRF, ARM1136JF-S-AT840

出色的ARM1136J-S?和ARM1136JF-S?使用0.13微米工艺，运行速率可高达660 Dhrystone 2.1 MIPS。这两款内核都采用带有媒体扩展的ARM v6指令集，用于高效地实现嵌入式Java执行的ARM Jazelle?技术，ARM Thumb?代码压缩并带有可选的浮点协处理器。
媒体处理扩展为提供了高达1.9倍的加速的媒体处理任务（如MPEG4编码）。增加指令和数据缓存容量和可选的紧耦合存储器，从而以加速中断处理和数据处理。这些内核采用了与多种类型的系统IP和外设兼容的AMBA 2.0 AHB接口。
ARM1136JF-S也提供了一个集成的浮点协处理器，因而特别适用于嵌入式3D图形应用。
ARM11内核已经与ARM11 PrimeXsys平台同时进行开发和集成，以确保提供一套全面兼容的、高性能的、可扩展的系统解决方案。因此，ARM11 PrimeXsys平台提供了高效和快速实现基于ARM11内核的设计的最佳路线。

• 网络——网络基础设施，交换机和路由器产品中的控制处理器
• 消费类——数字电视，机顶盒，游戏终端
• 汽车信息娱乐系统——车载娱乐设备，DVD播放器，导航设备

特性：

• 功能强大的ARMv6指令集架构
  • ARM Thumb指令集将存储器带宽和尺寸需求降低了35%以上
  • ARM Jazelle技术，用于高效地执行嵌入式Java
  • ARM DSP扩展
  • 单指令流多数据流（SIMD）媒体处理扩展提供高达2倍的视频处理性能
• 节能型掉电模式
  • 减小处理器停用时的静态漏电流
• 高性能整数处理器
  • 8级整数流水线提供高速时钟频率
  • 独立的加载-存储和算术流水线o分支预测和返回栈
  • 0.13微米工艺，运行速度高达660 Dhrystone 2.1 MIPS
• 高性能存储器系统
  • 支持4-64k的高速缓存容量 o 可选的紧耦合存储器，带有DMA以支持多媒体应用
  • 多端口AMBA 2.0 AHB总线接口加速指令和数据访问
  • ARMv6存储器系统架构加速了OS上下文切换
• 向量中断接口和低中断延迟模式加速中断响应和实时性能
  • 可选的向量浮点协处理器(ARM1136JF-S)
• 对嵌入式3D图形的功能强大的加速
• ARM-EDA参考方法交付物显著缩短了用于生成内核的专业技术实现以及生成行业标准视图和模型的时间。

处理芯片B：AMD/Alchemy, MIPS32-Au1200

Custom MIPS32? core with 333, 400, and 500MHz

• NetLogic Microsystems Alchemy Au1200 processor - directly soldered on board, not socketed
• VDDI = 1.2V (switchable from 0.925V-1.275V)
• MIPS32-based core that provides a simple programming model and well-established toolchain
• Hardware Media Acceleration Engine (MAE) that autonomously performs the most demanding parts of video decoding, and also provides scaling, filtering, and color space conversion for any display data
• 32-bit aRGB LCD controller
• Camera Interface Module for glueless interfacing with CCD/CMOS sensors and analog TV devices
• AES encryption/decryption allows hardware acceleration for content Digital Rights Management (DRM)

处理芯片C：ARM1176JZF-S-S3C6410

ARM11 系列的处理器（包括 ARM1136JF-S 和 ARM1126J-S、ARM1156T2-S、ARM1156T2F-S、ARM1176JZF、ARM1176JZ-S、ARM1176JZF-S 以及 ARM11 MPCore 处理器）的 ARM 文档集。

ARM11 系列包括四个处理器系列，这些处理器实现了 ARM 体系结构 v6，其扩展包括一系列以 32 位寄存器中的 16 位或 8 位数据值为操作对象的 SIMD DSP 指令。

• ARM1136J-S 和 ARM1136JF-S 处理器采用的是 ARM Jazelle 技术。其实现了虚拟内存系统体系结构，并具备 AMBA 2 AHB 接口。其支持 ARM 指令集以及原始 Thumb 指令集。ARM1136JF-S 处理器具有浮点协处理器。
• ARM1156T2-S 和 ARM1156T2F-S 处理器针对指令和数据内存采用可选的内存保护单元 (MPU)，针对高速缓存和紧耦合的内存采用可选的奇偶保护，并具备 AMBA 3 AXI 接口。其支持 ARM 和 Thumb 指令集，并具备 Thumb-2 扩展。ARM1156T2F-S 处理器具有浮点协处理器。
• ARM1176JZ-S 和 ARM1176JZF-S 处理器采用 ARM TrustZone 技术和 ARM Jazelle 技术，并支持 ARM 智能能源管理 (IEM) 技术。其实现了虚拟内存系统体系结构，并具备 AMBA 3 AXI 接口。其支持 ARM 指令集以及原始 Thumb 指令集。ARM1176JZF-S 处理器具有浮点协处理器。
• ARM11 MPCore 多处理器配置为包括 1-4 处理器，可将这些处理器视为单一处理器。它采用 ARM Jazelle 技术，并支持 ARM IEM 技术。它实现了虚拟内存系统体系结构（带有可配置的 1 级高速缓存、向量浮点协处理器以及可编程的中断控制和分配），并具有 AMBA 3 AXI 接口。它支持 ARM 指令集以及原始 Thumb 指令集。

 

0.百万次整形加1操作( testInt = testInt + 1; )

芯片A: 176(+-10)ms

芯片B: 190(+-10)ms

芯片C: 132ms

 

1.百万次整形除乘法运算（testInt = testInt/testInt*testInt + 1; )

芯片A: 170(+-5)ms

芯片B: (+-)ms

芯片C：133ms

 

2.百万次复杂浮点运算( testNum = tan (atan (exp (log (sqrt (testNum * testNum))))) + 1.0 ;)

芯片A：87(+-1)s

芯片B：136s

芯片C：720s 增加硬浮点特性后 79902ms

 

3.百万次浮点加法（testNum = testNum + 1.0;)

芯片A：170（+-7）ms

芯片B：196（+-8）ms

芯片C：133（+-5）ms

 

4.百万次浮点乘除（testNum = (testNum*testNum)/testNum + 1.0;)

芯片A：174(+-11)ms

芯片B：196（+-5）ms

芯片C：134ms

 

5.百万次开平方（ testNum = sqrt( testNum*testNum ) + 1.0; )

芯片A：4100(+-50)ms

芯片B：20s

芯片C：94s 增加硬浮点特性后 3687ms

 

6.百万次正余切（ testNum = tan( atan( testNum ) ) + 1.0; )

芯片A：48(+-1)s

芯片B：68（+-1)s

芯片C：290s 增加硬浮点特性后 31S

 

7.百万次指数幂运算（ testNum = exp( log(testNum) ) + 1.0; )

芯片A：

芯片B：52s

芯片C：283s 增加硬浮点特性后 31148ms

 

8.百万次浮点除法运算（ testNum = i / 3.0; 或 testNum = i % 3; )

芯片A:

芯片B: 197(+-8)ms

芯片C：132(+-5)ms

9.百万次整形求模运算（ testInt = i % 3; )

芯片A:

芯片B: 200(+-16)ms

芯片C：134(+-5)ms