当前位置:首页 > 模拟 > 模拟
[导读]导读:本文的演示采用FFT算法,该算法在诸如医学成像、通信、军事和商业雷达以及电子战(干扰器、抗干扰器)等领域中被频繁应用。本文演示结果显示,在运行速率为1 GHz,DSP内核为8个时,用TMS320C6678处理器执行10

导读:本文的演示采用FFT算法,该算法在诸如医学成像、通信、军事和商业雷达以及电子战(干扰器、抗干扰器)等领域中被频繁应用。本文演示结果显示,在运行速率为1 GHz,DSP内核为8个时,用TMS320C6678处理器执行1024K的FFT算法样本只需要6.4毫秒。

TMS320C6678 SoC

TMS320C6678处理器具有8个DSP内核,是基于TI的C66x固定和浮点DSP内核以及TI享有多核权利的创新型KeyStone构架创建的。它运行速度最高可达1.25GHz,在这个速度下它可以进行每秒160千兆次浮点运算,而且通常情况下消耗的电能不到10w.TMS320C6678处理器的特色是它每一个DSP内核都有512KB的L2内存;此外,8MB的芯片内存中有4MB的共享内存,并且这两个内存都有纠错码。它的DDR3界面是 64位的,有8位纠错码,运行速度可以高达每秒1600兆比特,同时支持高达8GB的外部存储器数据存取。此外,TMS320C6678的配套外设包括 PCle、Serial RapidIO、Gigabit Ethernet以及TI的HyperLink界面,这个界面在连接到TI的其他DSP,ARM,ARM+DSP处理器以及第三方的FPGA时可以提供高达50Gbps的连接速度。

在本文的VLFFT演示中,TMS320C6678处理器运行速度为1GHz,DDR3界面传输速度为1333MHz.

图一:TMS320C6678框图

VLFFT演示

由于VLFFT算法要求将输入的数据存放在处理器的外部存储器当中,在本演示过程中,数据通过DSP内核存取、分配和处理,最后将结果输出到外部存储器中。同时,在整个过程中始终保持循环计数和时间测量。演示时,为TMS320C6678处理器配置不同数量的内核(1,2,4或8个)来计算当FFT大小不同时的结果,这些FFT规格包括:16K 32K 64K 128K 156K 512K 1024K

在演示过程中,通过将计算负载分布到多个核和完全充分利用C66X DSP内核高性能计算能力的方法来确保执行FFT达到最大性能。同时运用基础时间抽取算法将一维VLFFT算法用类似的二维FFT算法来表达。这种方法是在遇到非常大的数据N时,分解成N=N1*N2的形式。在本演示过程中,如果一维输入数组非常大,就采用N1行*N2列的二维数组来表示,然后通过以下步骤来计算FFT:

计算N2列数组在N1行数组中不同大小时的FFT;乘以旋转因子;存储N2列在N1行不同大小时FFT算法的结果,形成一个N2*N1的二维数组;计算N1行数组在N2列数组中不同大小时的FFT;存储列方向上的数据形成N2*N1二维数组。

这个算法被Takahashi称为Hitachi SR8000的高性能平行FFT算法。

在执行多核算法时,第一步是计算N2列(核的数量)在N1行规格下的FFT算法,第四步是计算N1行(核的数量)在N2列规格下的FFT算法。0核是主核,负责与所有剩下的附属核同步。根据N1数组和N2数组的大小,每一个内核计算出来的FFT总数都被分成几个较小的模块以适应每个核L2 SRAM内存的空间。每一组数据都通过外部存储器中的DMA预取到L2 SRAM内存中,然后通过DDR将数据返回到外部存储器中。每个核都运用2个DMA通道在外部存储器(DDR3)和内部存储器(L2 SRAM)中转化输入和输出的数据。

结果

下页图表1展示了TMS320C6678评估版(TMDSEVM6678LE)分别在一个DSP周期和一个毫秒单位时间内运行FFT代码的结果。在理想状态下,当用于计算的内核数量增加一倍,循环计数就会减少一半。但在现实中,由于存在信息运行的天花板,同时受限于内存大小和信息宽度(内部存储器),这种情况很难实现。在这种情况下,当用双核取代单核时,运行FFT的时间平均减少了49.3 %,基本达到了理想的周期数的一半。当用四核替代一核时,运行FFT的时间平均减少了72.5%,而采用八核时平均运行时间则减少了81.6%.

                                                                                                                                                                                  

表格一:FFT分别在1/2/4/8DSP核时周期及毫秒的结果

由此我们可以看出,无论是双核还是四核,随着FFT的大小从16k增加到256k,运行时间减少的幅度也越来越大,而采用八核时运行时间减少的幅度更加剧烈。这是因为对于较小的FFT,核数越多,并行代码相对于额外增加核数来提高性能的代价要小很多。以前256KB的FFT,在提高性能方面的效果并不太理想,在双核时只能提高2倍,四核时也只有4倍,而在八核时反而会降低其性能。这是由于八核处理数据的速度远高于外部存储器传输数据的速度,从而使其存储空间到达上限导致的。在本演示中,计算一个大小为1024k的FFT,即一百万点的FFT,在采用8个DSP内核,运行速率为1GHz时,运行时间仅6.4 毫秒。

图二:单核与多核在性能上的提升

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭