PCB設計問題系列——系統(tǒng)效率

 　現(xiàn)象一：這主頻100M的CPU只能處理70%，換200M主頻的就沒事了

　　點評：系統(tǒng)的處理能力牽涉到多種多樣的因素，在通信業(yè)務中其瓶頸一般都在存儲器上，CPU再快，外部訪問快不起來也是徒勞。

　　現(xiàn)象二：CPU用大一點的CACHE，就應該快了
點評：CACHE的增大，并不一定就導致系統(tǒng)性能的提高，在某些情況下關閉CACHE反而比使用CACHE還快。原因是搬到CACHE中的數(shù)據(jù)必須得到多次重復使用才會提高系統(tǒng)效率。所以在通信系統(tǒng)中一般只打開指令CACHE，數(shù)據(jù)CACHE即使打開也只局限在部分存儲空間，如堆棧部分。同時也要求程序設計要兼顧CACHE的容量及塊大小，這涉及到關鍵代碼循環(huán)體的長度及跳轉(zhuǎn)范圍，如果一個循環(huán)剛好比CACHE大那么一點點，又在反復循環(huán)的話，那就慘了。

　　現(xiàn)象三：這么多任務到底是用中斷還是用查詢呢？還是中斷快些吧
點評：中斷的實時性強，但不一定快。如果中斷任務特別多的話，這個沒退出來，后面又接踵而至，一會兒系統(tǒng)就將崩潰了。如果任務數(shù)量多但很頻繁的話，CPU的很大精力都用在進出中斷的開銷上，系統(tǒng)效率極為低下，如果改用查詢方式反而可極大提高效率，但查詢有時不能滿足實時性要求，所以好的辦法是在中斷中查詢，即進一次中斷就把積累的所有任務都處理完再退出。

　　現(xiàn)象四：存儲器接口的時序都是廠家默認的配置，不用修改的
點評：BSP對存儲器接口設置的默認值都是按保守的參數(shù)設置的，在實際應用中應結(jié)合總線工作頻率和等待周期等參數(shù)進行合理調(diào)配。有時把頻率降低反而可提高效率，如RAM的存取周期是70ns，總線頻率為40M時，設3個周期的存取時間，即75ns即可；若總線頻率為50M時，必須設為4個周期，實際存取時間卻放慢到了80ns。

　　現(xiàn)象五：一個CPU處理不過來，就用兩個分布處理，處理能力可提高一倍
點評：對于搬磚頭來說，兩個人應該比一個人的效率高一倍；對于作畫來說，多一個人只能幫倒忙。使用幾個CPU需對業(yè)務有較多的了解后才能確定，盡量減少兩個CPU間協(xié)調(diào)的代價，使1+1盡可能接近2，千萬別小于1。

　　現(xiàn)象六：這個CPU帶有DMA模塊，用它來搬數(shù)據(jù)肯定快
點評：真正的DMA是由硬件搶占總線后同時啟動兩端設備，在一個周期內(nèi)這邊讀，那邊些。但很多嵌入CPU內(nèi)的DMA只是模擬而已，啟動每一次DMA之前要做不少準備工作（設起始地址和長度等），在傳輸時往往是先讀到芯片內(nèi)暫存，然后再寫出去，即搬一次數(shù)據(jù)需兩個時鐘周期，比軟件來搬要快一些（不需要取指令，沒有循環(huán)跳轉(zhuǎn)等額外工作），但如果一次只搬幾個字節(jié)，還要做一堆準備工作，一般還涉及函數(shù)調(diào)用，效率并不高。所以這種DMA只對大數(shù)據(jù)塊才適用。