工程师测评|飞凌i.MX8MP开发板部分功能实测

祢豆子

上周，飞凌嵌入式发布了新品OKMX8MP-C开发板。这款开发板基于NXP i.MX 8M Plus处理器设计，对于这颗强大的处理器，相信大家早有耳闻。除了4个ARM Cortex-A53核心（工业级最高1.6GHz）及1个Cortex-M7（最高800 MHz）核心，它还集成了专用神经处理引擎（NPU），以及可并行实时处理两路集成MIPI-CSI摄像头接口产生的的图像信号处理器（ISP）。
OKMX8MP-C开发板由2部分组成，分别是搭载了i.MX 8M Plus处理器的FETMX8MP-C核心板以及资源接口丰富的底板。为了方便用户测试和开发，OKMX8MP-C开发板提供了丰富的高速接口，包括2路USB3.0、2路CAN FD、2路千兆以太网、1路PCIe Gen 3等。除此之外还有丰富的多媒体功能，支持三屏同显和三屏异显（可同时接入LVDS、HDMI、MIPI接口屏幕）、HDMI最大支持 4K 输出。支持1080p60帧、H.265 / H.264、VP9、VP8视频解码，以及1080p60帧、H.265 / H.264视频编码。为了让广大工程师朋友对OKMX8MP-C开发板有更直观的了解，飞凌的软件工程师对此款开发板（核心板）一些功能做了功能及性能测试，希望对大家有所帮助。下面，让我们进入正文，开始今天的测评。

! }4 r' W( n" W7 h; y# |NPU的功能测试i.MX 8M Plus处理器内置NPU，可达到2.3 TOPS（Tera Operations Per Second，1TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次操作）算术处理，并实现先进的AI算法处理。而且，由于其功耗低，可用于小型化的产品中。下图是i.MX 8M Plus处理器和同类平台的一个演算性能及功耗对比：

NXP为i.MX 8M Plus处理器的NPU提供了一些特定用例，例如能够处理40,000多个英文单词，MobileNet v1模型可以每秒处理超过500张图像的图像分类。如下是使用OKMX8MP-C开发板对MobileNet-ArmNN的测试用例：

4 |$ w4 x8 V0 a9 o$ @# k* e! [上述测试用例是对下边三张图片进行识别，识别均以编码方式呈现，不同编码对应不同的内容，上图中的value中的值为识别的概率。

# n3 }1 x4 N) m2 ]# B6 k0 |如第一行对应含义是：
9 T/ s! k3 p9 y7 J& c2 U
识别为编号209的物体概率为81.8154%，以此类推。
6 T9 u# C+ t  ^8 L6 i  j
" n" q! X2 j3 l7 f双路千兆以太网功能测试OKMX8MP-C开发板自带2路千兆以太网接口，其中的eth1支持TSN（时间敏感网络）功能。TSN是以以太网为基础的新一代网络标准，具有时间同步、延时保证等确保实时性的功能。TSN使用标准以太网提供分布式时间同步和确定性通信，任何需要分布式测量或控制的应用 都可以使用TSN来实现。我们可以使用TSN进行简单的分布式同步测量、工业数控加工的改进、新型半导体加工机器以及电网研究等。
除此之外2路千兆以太网有很高的传输性能，并且系统CPU的占用率很低。下面是基于OKMX8MP-C开发板和PC机之间做的ipeRF（一个广泛使用的网络性能测量和调整工具）打流测试：

eth1网口和PC之间测试eth1网口和PC之间测试
3 M$ ]' v1 z1 T5 n) \
5 X. C1 T* N/ B* h) a8 }( N- g) nPC端执行服务端：

OKMX8MP-C开发板的客户端：

, A5 P# {, m6 u; [- l
7 B. l9 J+ R5 c* h& D$ w) Beth0网口和PC之间测试：

0 w/ X3 s' z' e% @7 h9 t/ dPC端执行服务端：

OKMX8MP-C开发板的客户端：

, K% M2 N8 M- }/ H通过上述结果可看到，基本速率是在940Mbits/s，几乎是达到了带宽上限。
& `7 C4 v+ f- F. H2 [; o4 q+ \
- S) A# U* q/ u  k9 \内存速度测试FETMX8MP-C核心板板载4GB LPDDR4工业级内存颗粒，运行速率可达4.0GT/s，为NPU的机器学习等应用场景提供了有力支持。下面我们使用Lmbench来测试内存速度。Lmbench是一套简易、可移植的，符合 ANSI/C 标准，为 UNIX/POSIX 而制定的微型测评工具。一般来说，它衡量两个关键特征：反应时间和带宽。下边使用Lmbench下的bw_mem命令测试了LPddr4的读写速度：

其中前半段rd是测试的LPDDR4的读取测试；后半段wr是测试的LPDDR4的写入测试。
以上图中，第一列含义是测试的数据大小为52.43 Mbyte，第二列含义是读写的速度，读速度约为2981 Mbyte/s。同理，写速度约为1338Mbyte/s。
' j: O$ H0 }2 i+ q7 k' |, J+ w% K# A0 v
/ D: D! Q+ t1 ~/ x7 @5g通讯测试OKMX8MP-C开发板支持5G通讯模块，下面我们使用speedtest CLI等软件测试一下5G网络速度（5G_SA独立组网）。
! w+ U0 j; f1 c# @1 _如下，使用supersbench测试了平台接口性能及5G通讯模块的不同地域连接速度：

7 c. Z8 u  o5 f上述中的I/O Speed是eMMC的写入性能，读取性能未在测试中体现，在产品手册中有相关具体测试。
8 X  r9 T2 B3 k3 o; j, S1 N
如下是speedtest测试工具测试的5G网络速度：
" k6 n& d# v  Z% a/ l
如图所示，在室内较封闭环境下实测下行速度500Mbps。因不同地区的网络速度可能受运营商基站的影响，所以此处数据仅供参考。
上面就是本期测评的全部内容，值得一提的是，OKMX8MP-C还有很多特色接口，包括2路支持ISP的MIPI摄像头接口，最大分辨率支持到4096*3072、可以自由扩展的PCIe Gen 3以及2路CAN-FD等。
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