W806 是一款安全 IoT MCU 芯片。芯片集成 32 位 CPU 处理器，内置 UART、GPIO、SPI、SDIO、 I2C、I2S、PSRAM、7816、ADC、LCD、TouchSensor 等数字接口；支持 TEE 安全引擎，支持多种硬件加解密算法，内置 DSP、浮点运算单元与安全引擎，支持代码安全权限设置，内置 1MB Flash 存储器，支持固件加密存储、固件签名、安全调试、安全升级等多项安全措施，保证产品安全特性。适用用于小家电、智能家居、智能玩具、工业控制、医疗监护等广泛的物联网领域。

---

FPU简介

以下内容摘抄自《玄铁E804用户手册_v04》。

浮点单元作为 E804 的可配置硬件单元，旨在提升 E804 面向浮点应用的处理能力。E804 浮点单元提供了一种低成本、高性能的硬件浮点实现。
浮点单元支持 IEEE-754 浮点标准中的单精度浮点运算，实现了 16 个单精度浮点寄存器。在系统软件支持下，E804可实现对双精度浮点运算的支持。

浮点单元的体系结构与编程模型的主要特点如下：

• 完全兼容 ANSI/IEEE Std 754 浮点标准（系统软件支持下）；
• 仅支持单精度浮点运算；
• 支持向零舍入、向正无穷舍入、向负无穷舍入和就近舍入四种舍入方式；
• 支持浮点异常的陷入与非陷入两种处理模式；
• 支持浮点异常的精确处理；
• 支持浮点硬件除法与开方。

浮点单元的微体系结构的主要特点如下：

• 16 个独立的单精度浮点寄存器；
• 单发射结构，每个周期处理一条浮点算术指令；
• 支持浮点算术指令的按序发射、按序执行、按序回写；
• 包含三条独立的执行流水线，分别是浮点 ALU、浮点乘法与浮点除法开方；
• 优化的执行延时技术，除浮点除法开方指令外，均可在 1-2 个时钟周期执行完毕；
• 基于运算部件复用的成本优化技术；
• 基于门控时钟与数据通路隔离的功耗优化技术。

测试项目

基本算法

• 浮点与浮点的加减乘除
• 三角函数和反三角函数
• 开平方
• e为底的X次幂
• X的Y次幂

复合算法

• 100点一阶低通滤波
• 100点正弦曲线值
• 32*32像素RGB转灰度

测试方法

分别记录关闭FPU和开启FPU时，10ms定时周期内的算法执行次数，值越高越好。
所有测试统一使用单精度浮点，代码-O3优化，为了尽量减少循环带来的额外开销，手动展开了最里层的循环。

测试结果

基本算法

浮点与浮点的加减乘除

__IO uint32_t cnt = 0;
__IO float a = 1.1f;
__IO float b = 0.123456f;
__IO float c;while(1)
{c = a + b;c = a + b;c = a + b;c = a + b;cnt += 4;
}

结果如下，减法、乘法、除法的测试方法和加法是一样的，所以测试代码就不放出来了。

算法	关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
c = a + b	12708	319268	25.12
c = a - b	11116	319268	28.72
c = a * b	18640	319268	17.13
c = a / b	5592	69412	12.41

三角函数和反三角函数

算法	关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
c = sinf(a)	440	14068	31.97
c = cosf(a)	480	15628	32.56
c = tanf(a)	236	9268	39.27
c = asinf(a)	6612	41112	6.22
c = acosf(a)	6668	37860	5.68
c = atanf(a)	336	3816	11.36

开平方

while(1)
{c = sqrtf(a);c = sqrtf(a);c = sqrtf(a);c = sqrtf(a);cnt += 4;
}

算法	关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
sqrtf()	7364	57704	7.84

e为底的X次幂

while(1)
{c = expf(a);c = expf(a);c = expf(a);c = expf(a);cnt += 4;
}

算法	关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
expf()	444	14404	32.44

X的Y次幂

while(1)
{c = powf(a, b);c = powf(a, b);c = powf(a, b);c = powf(a, b);cnt += 4;
}

算法	关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
powf()	124	5308	42.8

复合算法

100点一阶低通滤波

__IO float t1[100];
__IO float t2;static inline float first_oder_filter(float new_data)
{static float old_data;float a = 0.05f;old_data = a * new_data + (1.0f - a) * old_data;return old_data;
}int main(void)
{SystemClock_Config(CPU_CLK_240M);for (uint32_t i = 0; i < 100; i++){t1[i] = rand() / (float)(RAND_MAX / 0xffff);}while (1){for (uint32_t i = 0; i < 100; i += 4){t2 = first_oder_filter(t1[i]);t2 = first_oder_filter(t1[i + 1]);t2 = first_oder_filter(t1[i + 2]);t2 = first_oder_filter(t1[i + 3]);}cnt++;}return 0;
}

关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
37	1940	52.43

100点正弦曲线

int main(void)
{SystemClock_Config(CPU_CLK_240M);/* 正弦曲线公式：y=Asin(ωx+ψ)+k */__IO float W = 3.1415926f / 50.f;__IO float A = 100.0f;__IO float k = 50.0f;__IO float offset = 6.0f;__IO float wave;__IO float x[100] = { 0.0f };float temp = 0.0f;for (uint32_t i = 0; i < 100; i++){x[i] = temp + 0.05f;}while (1){for (uint32_t i = 0; i < 100; i += 4){wave = A * sinf(W * x[i] + offset) + k;wave = A * sinf(W * x[i + 1] + offset) + k;wave = A * sinf(W * x[i + 2] + offset) + k;wave = A * sinf(W * x[i + 3] + offset) + k;}cnt++;}return 0;
}

关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
4	116	29.0

32*32像素RGB转灰度

int main(void)
{SystemClock_Config(CPU_CLK_240M);__IO uint32_t cnt = 0;__IO uint8_t color_r[32][32];__IO uint8_t color_g[32][32];__IO uint8_t color_b[32][32];__IO uint8_t color_gray[32][32];for (uint32_t i = 0; i < 32; i++){for (uint32_t j = 0; j < 32; j++){color_r[i][j] = rand() % 0xff;color_g[i][j] = rand() % 0xff;color_b[i][j] = rand() % 0xff;}}while (1){for (uint32_t i = 0; i < 32; i++){for (uint32_t j = 0; j < 32; j += 4){color_gray[i][j] = color_r[i][j] * 0.299f + color_g[i][j] * 0.587f + color_b[i][j] * 0.114f;color_gray[i][j + 1] = color_r[i][j + 1] * 0.299f + color_g[i][j + 1] * 0.587f + color_b[i][j + 1] * 0.114f;color_gray[i][j + 2] = color_r[i][j + 2] * 0.299f + color_g[i][j + 2] * 0.587f + color_b[i][j + 2] * 0.114f;color_gray[i][j + 3] = color_r[i][j + 3] * 0.299f + color_g[i][j + 3] * 0.587f + color_b[i][j + 3] * 0.114f;}}cnt++;}return 0;
}

关闭FPU(次/10ms)	打开FPU(次/10ms)	次数比
2	61	30.5

总结

通过以上测试结果可以发现，W806的XT804内核在没有FPU时的浮点数计算能力是非常弱的，而FPU的加入可以大幅提高内核对于单精度浮点的计算能力，不管是基础算法还是复合算法，几乎都是几十倍的提升。W806的工程是默认开启FPU的，直接用就好。

参考资料

1. 《W806 MCU 芯片规格书V2.0》
2. 《玄铁E804用户手册_v04》

[W806捣鼓手记]FPU性能简单测试——2022.05.23相关推荐

1. INNODB在裸设备上的性能简单测试

   INNODB在裸设备上的性能简单测试     裸设备简单测试 2009年4月28日 我这里用的SUN VBOX以及SUPER-SMACK来得到的数据. 至于SUPER-SMACK的介绍参见我以前的文章 ...

2. MySQL中MyISAM引擎与InnoDB引擎性能简单测试[转]

   MySQL中MyISAM引擎与InnoDB引擎性能简单测试 [硬件配置] CPU : AMD2500+ (1.8G) 内存: 1G/现代 硬盘: 80G/IDE [软件配置] OS : Windows ...

3. android ORM框架的性能简单测试(androrm vs ormlite)

   2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 前言 看了一下现在的android设备,性能都不差,就懒得直接用sqlite,直接上ORM框架把,上网搜了一圈,觉得andro ...

4. 源 arm_arm和X86处理器性能简单测试

   写在最前面 说了这个测试主要是想说arm和X86的IPC(同频性能),评论一群文章都没好好看的人说这不能比那不能比的半吊子真的要把我搞气了.还有说Gamss慢的人,至少全中国也找不出几个能写出来这种软 ...

5. MySQL中MyISAM引擎与InnoDB引擎性能简单测试

   转自:http://blog.csdn.net/heiyeshuwu/archive/2007/04/10/1559640.aspx [硬件配置] CPU : AMD2500+ (1.8G) 内存: ...

6. Storm性能简单测试

   看了很多关于Storm性能的文章,说法不一,自己根据实际业务测一下是否能满足自身要求(只做了简单集群和代码调优) 场景:kafka消费数据标准化后存储到Hbase中 服务器资源: 两台32G内存做Su ...

7. mysql引擎测试_mysql引擎性能简单测试

   [硬件配置] CPU : AMD2500+ (1.8G) 内存: 1G/现代 硬盘: 80G/IDE [软件配置] OS : Windows XP SP2 SE : PHP5.2.1 DB : MyS ...

8. Windows IO 性能简单测试

   转自:http://bbs.csdn.net/topics/360111289, 有改动. #include <windows.h> #include <stdio.h> #i ...

9. linux简单redis测试工具,Twemproxy和Redis性能压力测试

   性能测试 Redis自带了一个叫 redis-benchmark的工具来模拟N个客户端同时发出M个请求,(类似于Apache ab程序),你可以使用redis-benchmark -h来查看基准参数. ...

10. 不务正业，捣鼓了一个破网站，全过程记录

    文章目录 为什么会有这个网站 预览几个页面 网站的缺陷 网站搭建过程 1. 服务器 2. 域名 3. html + js + css 4. 图片转换 5. 安装 web 服务器 6. 站点部署 小结 ...

最新文章

1. HashMap和HashTable区别
2. 复旦大学计算机专业直博,上海复旦大学计算机科学技术学院2016博士招生选拔办法...
3. Leangoo看板工具做投诉问题处理流程
4. 怎样将python的文件转化为windows的可执行程序
5. Github+Hexo搭建静态博客
6. React开发（126）:ant design学习指南之form中的自定义校验labelCol
7. python入门之函数调用-python之函数入门
8. html5 怎么实现展开文字,html5实现滚动文字
9. （29）基于FPGA实现看门狗功能（FPGA不积跬步101）
10. JAVA利用JXL导出/生成 EXCEL1
11. 防止sql注入：替换危险字符
12. 3线8线译码器74HC138门电路设计一位二进制全减器电路
13. 《游戏力》的读后感作文3600字
14. 浅谈iOS进阶路线，让自己人生不迷茫！
15. stata-如何快速合并多个文件夹下的数据文件
16. sbus storm32bgc_STorM32 BGC三轴增稳云台驱动下载
17. 千亿级宠物赛道，卖蚊香的朝云能“掘金”多少？
18. 机器学习之线性回归_通过线性回归开始机器学习之旅
19. 微信版梦幻西游手游连接不上服务器,梦幻西游手游
20. 一种新型勒索病毒在国内传播，目前无解

热门文章

1. dtcms表单提交数据，获取表单数据，根据表单查询数据，返回查询条数
2. Acquiring lock on /XXX/XXXXX/, If you continue to see this message, you can try toggling the remote.
3. Postgresql 按30分钟统计分组
4. 运用C语言文件编写自动评分系统,C语言程序题自动评分系统的研究与实现
5. 易语言html加密解密,易语言实现-JScript.Encode加密解密（一）
6. H5 video 自动播放（autoplay）不生效解决方案
7. c++中使用orm关系对象模型
8. 一个网页设计需求方眼中的网页设计
9. 【多线程】解决SpringBoot热部署时layering-cache线程池被Tomcat Graceful shutdown，重新赋值方法区中 StatsServi
10. 七十二烷基三硅醇poss|七十二烷基三硅醇笼形聚倍半硅氧烷