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）。
2 R2 v: f2 p3 g) W2 ?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。

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：

. G. J+ w& U$ f+ e/ ]+ xNXP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：

3 ^6 |! C% G5 e1 ~3 O# C/ L3 H( [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。
1 n0 r2 y& }4 P/ z0 `' T
, B# Z, O# T2 O) x4 p5 o如第一行对应含义是：
3 b* v+ }( n3 o0 n
识别为编号209的物体概率为81.8154%，以此类推。

! u' b; G3 W1 g* O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。
8 Q  ?7 O9 \# a) @1 d, G6 h% P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

PC端执行服务端：

3 u, M: b+ u/ U' \, i8 k/ tOKMX8MP-C开发板的客户端：
- R! k; F% c2 _, P6 p/ H3 z8 L, ^
: y* [; Q6 Y1 p. f7 }! ?2 M
eth0网口和PC之间测试：
' E6 N7 K% T( f  G
6 ]9 a7 q/ H* @1 p4 MPC端执行服务端：
8 I! y2 k, P9 C8 V) s- k6 l
OKMX8MP-C开发板的客户端：
) \; z3 F& Z- z6 R3 Z
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。

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：

4 d4 _5 l1 }1 `; v: j3 ]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。
8 p. F, T: S; k2 @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。
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1 X- W( ?+ P3 u& G5g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）。
6 S7 X: B5 j/ J% u7 l( }4 j1 B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：
5 u7 ?- ?0 w. Y' @! X: m2 r% j% |. t
" X, A1 w# F) R2 R6 V/ G7 R5 g3 s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。

2 g; D6 |! E7 p) c: _; m1 {5 j如下是speedtest测试工具测试的5G网络速度：
2 u& e; H3 x7 {$ a! y
, V) y! Q( o! L* L# F) T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。
  b8 j) k) g% q; v1 z1 c/ c最后，也希望飞凌嵌入式的广大工程师用户可以产出更多精彩的评测文章，我们会对优质内容提供丰厚稿费，有意向投稿的朋友可将稿件和联系方式发送至邮箱tougao@forlinx.com进行投稿。
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