基于AM57x的OpenCL的加速性能测试

发布时间:2018年07月03日 17:07    作者:zhiwing
关键词: AM5728 , OpenCL , 加速性能 , DSP , 嵌入式
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:
Ø 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;
Ø 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;
Ø 双核PRU-ICSS工业实时控制子系统,支持EtherCAT、EtherNet/IP、PROFIBUS等工业协议;
Ø 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;
Ø 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。

TL5728-IDK.png

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#    cdAM57xx/OpenCL_performance_test/src/

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

01.png

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。

02.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#      sourcebin/opencl_off.sh

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

Target#      ./cannydata/TL5728_1080p.jpg

03.png

取以上5次测试结果的平均值:

Ø  BGR2GRAY tdiff=55.01ms

Ø  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#      sourcebin/opencl_on.sh

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

Target#      ./cannydata/TL5728_1080p.jpg

04.png

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, hasadditional delay of ~1min, due to kernel compilation on AM57xx. This isconstrained to first run only, if "TI_OCL_CACHE_KERNELS" environemntvariable 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:

Ø  BGR2GRAY tdiff=185.38ms

Ø  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:

表1.png


作用率=禁用OpenCL计算处理图像数据所用的时间/使能OpenCL计算处理图像数据所用的时间。

以下是官方的测试数据:

05.png

BGR2GRAY作用率=0.345

Canny作用率=1.690

从测试结果可以看出来,本次测试与官方测试结论是一致的:OpenCL对BRG2GRAY算法不但没有性能上的提升反而存在着负面的效果;而对Canny算法则有着非常明显的提升效果,与官方的作用率进行对比,本次测试得出的作用率要大于官方提供的作用率数据,这与待测试的图像文件有一定的关系。

官方提供的其他OpenCL内核的测试数据:

链接:http://processors.wiki.ti.com/index.php/OpenCV

06.png

07.png

08.png


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