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说起评测，咱们往往想起手机，电脑，轿车等等，信任咱们常常在数码IT网站看到各式各样的数码产品白电家电等功能功能评测，也常常被各种产品发布会，新媒体的手机跑分大赛，电脑跑分数值刷屏。—— 今日 咱们来个我国通用32位MCU芯片 跑分大战
说起MCU，在物联网，智能硬件鼓起的当下，万物智能，万物互联，小到插座，开关，灯泡都是智能的年代。MCU便是其间不行短少的大脑中心。
小编对当下几款国内外抢手的32位MCU进行横向PK评测。挑选了目前商场常见的几家软硬件兼容32位ARM MCU如下：
STM32F103VET6
GD32F103VET6
HK32F103VET6
AT32F413RCT7
CKS32F103RC
众所周知，衡量MCU处理器的一个重要目标便是功能，其他一个重要目标便是功耗。本期咱们先从功能开端，跑分大赛。本次跑分咱们把以上一切MCU都工作在同一主频，去评测同一主频下的各个MCU功能跑分数据。
在MCU处理器范畴评分的 Benchmarks 十分许多，有某些个人开发的程序，也有某些规范安排，或许商业公司开发的Benchmarks， 在此就不以一一罗列。今日咱们选用在嵌入式处理器范畴最为闻名和常见的 Benchmarks 便是CoreMark。
CoreMark是用来衡量嵌入式体系中中心处理单元（CPU，或叫做微操控器MCU）功能的规范。该规范于2009年由EEMBC安排的Shay Gla-On提出，而且企图将其开展成为工业规范，然后替代陈腐的Dhrystone规范。代码运用C言语写成，包括如下的运算规律：罗列（寻觅并排序），数学矩阵操作（一般矩阵运算）和状况机（用来确认输入流中是否包括有用数字），最终还包括CRC（循环冗余校验）。
CoreMark是一个归纳基准，用于丈量嵌入式体系中运用的中央处理器（CPU）的功能。CoreMark也是STM32每次发布新品芯片必定要秀的跑分数据。
测验环境：
硬件：一致STM32F103开发板，换上各厂商的测验芯片。
软件：一致同一主频下， 同一COREMARK程序，一起工作并打印跑分测验成果。
因为STM32F103自带Prefetchbuff ，所以以下会有开和不开的两个跑分。
测验项目及文件函数解读：
—注：花一点篇幅介绍下测验代码，一般读者能够省略直接跳到后边测验成果，测验程序，能够联络官网下载。
1、链接列表
（1）概要
core_list_join.c
函数：
（2）描绘
此Benchmark所做的项目 1.将一个项目刺进列表2.从列表中删去一个项目。3.吊销删去操作。4.在列表中找到一个项目5.回转一个列表6.在不递归的状况下对列表进行排序。
虽然增加了直接拜访数据的等级，但这种结构是实践的，可用于许多用于中小型列表的嵌入式运用程序。
列表自身将在将被传递给初始化函数的一块内存上初始化。虽然一般链表运用malloc作为新节点，但嵌入式运用程序有时会直接操控小数据结构（如数组和列表）的内存以防止体系调用的开支，因而这种办法是实践的。
链表将被初始化，以使得列表指针的四分之一指向存储器中的次序区域，而且列表指针的三分之一以非次序方法散布。这样做是为了仿照一个链接列表，其间增加/删去操作会暂时中止规整的次序，然后一系列或许来自接连内存方位的增加。
关于基准自身：
将履行多个查找操作。这些查找操作或许会导致整个列表被遍历。每次查找的成果将成为输出链的一部分。列表将运用依据data16值的兼并排序进行排序，然后依据列表的一部分导出data16项意图CRC。CRC将成为产品链的一部分。
列表将运用依据idx值的兼并排序再次排序。这种排序将保证列表在脱离函数之前返回到主状况，这样函数的屡次迭代将具有相同的成果。列表部分的data16的CRC将再次被核算并成为输出链的一部分。
每个单元中的实践数据16将依据单个16b输入进行伪随机编码，这些输入在编译时无法确认。此外，用于CRC的列表部分也将传递给该函数，并依据在工作时无法确认的输入来确认。
运用链接列表的基准。链接列表是许多运用程序中运用的常见数据结构。就咱们的意图而言，这将训练处理器的内存单元。特别是运用列表指针来查找和更改数据。
相反，被传入的内存块用于创立一个列表，而且该基准会当心不要增加更多项目，然后能够经过内存块调整。移植层将保证咱们有一个有用的内存块。
一切操作均已完结，无需运用任何额定内存。
2、矩阵操作基准
（1）概要
（2）描绘
MatrixmanipulaTIon benchmark，这个十分简略的算法构成了许多更杂乱算法的根底。严密的内部循环是许多优化（编译器以及依据硬件）的要点，因而与嵌入式处理相关。
它所做的测验包括1.用一个常数乘以一个矩阵。2.为矩阵的一切元素增加一个常量值。3.用一个矢量乘一个矩阵。4.用矩阵乘以一个矩阵。5.将矩阵乘以矩阵。6.并从成果中提取一些bits。
总可用数据空间将被分为3部分
NxN矩阵A 用较小的值初始化（上部3/4位悉数为零）。
NxN矩阵B 初始化为中等值（上半部分悉数为零）。
NxN矩阵C 用于成果。
A和B的实践值有必要依据编译时不行用的输入来派生。
1、状况机基准
（1）概要
core_state.c
函数：
（2）描绘
许多嵌入式产品都运用这种简略的状况机。关于更杂乱的状况机，有时会运用状况转化表完成，而直接编码的买卖速度易于保护。因为在CoreMark中运用状况机的首要意图是为了训练switch/if的工作状况，咱们运用的是小型moore机器。特别是，这台机器测验字符串输入的类型，企图确认输入是数字仍是其他东西。
测验成果：
前三名CoreMark分数
HK32F103VET6 238 分
AT32F413RCT7 215 分
GD32F103VET6 209 分
是不是跟小编相同很是意外，咱们一一来看后边的数据。
STM32F103的跑分成果，没什么好说，直接上图。 开了Prefetchbuff 跑分多了近50分。
兆易立异GD32 MCU是我国高功能通用微操控器范畴的先期领跑者，国内榜首个推出的Arm Cortex-M3及Cortex-M4 内核通用MCU产品系列，19个系列300余款产品，名副其实的ST以外的商场佼佼者。这次横向评测的类型GD32F103 选用的双DIE规划。（2019最新的E系是单DIE，但代码不兼容）GD的FLASH跟MCU合封，这个规划最直接的下风便是功率低，功耗大。因为两颗DIE， MCU跟FLASH分隔，取址功率，程序履行功率低，功耗变大。但GD每颗类型都多加了32K 乃至更大的RAM，上电就把FLASH里的程序放到 RAM里边，这也是GD宣扬主打的所谓的 Flash零等候技能，没有了提取指令的时刻，经过这个规划来补偿硬件架构上的硬伤。但坏处也很明显，本钱高，且超出RAM的部分程序，代码履行功率就十分十分低了。此次测验程序代码巨细应该彻底是在RAM能提取的部本分。测验之前，猜想GD应该跑分最高。公然GD跑分209分，至于排名第三，是不是因为程序和数据共用一个RAM？
雅特力是坐落重庆的一家微操控器芯片（MCU）规划公司，专攻32位 ARM Cortex®-M4 MCU产品， 也是台湾UMC旗下出资的公司，这次横向评测选用的雅特力芯片AT32F413 也是本次一切测验芯片MCU里边仅有一个M4核的芯片。雅特力选用M4高功能 高主频 先进工艺制程 ，用M4降维兼容ST的 M3系列。主打便是高功能道路。M4的优势就不过多介绍，内核带单精度浮点运算单元（FPU），支撑一切ARM ® 单精度数据处理指令和数据类型，更快的处理速度，浮点运算才能，归纳功率M4远超M3。测验之前，小编猜想应该雅特力是最高跑分的竞争者之一，公然跑分215分 排名第二。
航顺芯片，说实话在2018年之前开发布会，沙龙，展览因为业界看不懂褒贬纷歧，2019年在深圳世界嵌入式展会广场巨大广告牌“打出通用/专用32位MCU/SOC孵化100+MCU原厂”血红的“我国科学院 深圳市工业基金 我国航空工业集团联合打造”被招引。关于国人许多夸大的宣扬，什么最牛，榜首，最安稳，功耗最低，小编其实是不伤风的，可是航顺这几年逐渐占领商场越来越多的得到客户好评而猎奇发生激动一探终究。说太多吹太多没有用，不服来干。小编一直是这种现实说话的情绪。在展会上向航顺芯片请求样品，航顺招待人员十分热心，大方供给各种M0 M3 M4样品，此次测验前根本彻底不太看好，但跑分却是本次最大的黑马，238分榜首，的确大跌眼镜，大大超乎预料。怪不得国企央企国资都联合背书站台，估量他们看中的便是航顺的中心技能才能，此前业界各种褒贬和友商相互抬高自己镇压同行航顺依然一边营销树立品牌一边地推得到许多客户认可，航顺中心技能才能他们应该胸中有数。但有意刺探航顺几位创始人，他们都表明不太便利泄漏，跑分 功能安稳性 兼容性 功耗低 抗干扰等归纳水平好欠好其实十分简略，运用客户一测验就知道。翻阅了下HK的芯片手册，新参加的cache 能够提高指令功率，但cache也才1K。至于跑分这么高的原因，小编也只能猜想是不是选用了什么黑科技，CPU跟MEMORY的架构优化做到了很极致。
中微爱芯是中科芯控股旗下的，中字头，中规中矩，跑分也中规中矩。此次跑分是国产仅有家开Prefetchbuff和不开 Prefetchbuff分数有差异的。各项分数也是跟ST差不多。开Prefetchbuff竟然还比ST低了几分 171分。从纯仿照的视点，是比较彻底依照ST的方法。其他几家国产根本都抛弃了prefetchbuff的做法。我有更快的速度，有cache，有M4，开不开都现已从跑分碾压上彻底表现了，彻底的仿照有没有必要？当然这仅仅芯片许多细节的一点。
最终， 国内芯片Coremark跑分都超过了ST，这点很欣喜 （中微爱芯开prefetchbuff 的跑分比ST差一点点）。但这彻底得益于后发优势，新的架构和新的工艺。有喜有忧，究竟STM32F103已是十年前的芯片了，国产芯片依然负重致远。
2007年STM32首发， 半途历经.18， .13的工艺，改了几版到现在的版别也是十年前的事了。STM32之父、意法半导体微操控器事业部Daniel Colonna曾说过，“十年前咱们挑选了蝴蝶作为STM32的代表Logo，意味着咱们要使用STM32，为工程师、开发者们开释更多创造力。” 现在这只蝴蝶扇动了STM32芯片占有全球商场半壁河山的比例，这几年国产芯片把STM32作为仿照对标学习的目标名副其实。
记住曾和一个朋友谈天，这么多家仿STM32的芯片。哪家做的最好？国产芯片和国外芯片的距离，到底在哪里？仿STM32，软硬件彻底兼容，商场替换快？客户承受度高？ 小编的观点确是，仿照或许仅仅一个切入口。明星仿照秀，比方仿照张学友，一个活生生的自然人硬要做到一模相同，乃至连吃饭走路都故意要做成相同，最终把自身许多长处习气都丢掉，乃至走路说话都不正常，这到底是好仍是欠好？从仿照的视点切入，便利客户替换，便于开发者上手这点很好，但不同的规划架构电路IP理念，纷歧起期的工艺，朴实为了仿照而仿照，乃至降维降级去做兼容，有时分巴结的纷歧定是终端运用者，反而是芯片规划自身的一种糟蹋和冗繁。仿照却不全仿，抄袭但能够逆袭。相同作为终端运用者的咱们也要给与国产芯片更多的耐性与容纳，国产替换的进程，一行代码不兼容，一个装备设定不同，就质疑芯片自身，或许运用者自身彻底也不全会测验和运用，乃至是外行，过多的重视产品销售和客户自身，却疏忽了芯片和计划运用的源本。就像航顺，中微等等国产刚出来的时分被质疑被互损诽谤相同，或许有时分不是芯片欠好，是你运用欠好。这次跑分的成果或许也能阐明某些。我国芯不仅仅是一种情怀，也更需求更容纳和更了解的土壤，需求更多的运用者运用者去测验去参加去等候去共同进步。
立异，改造，做好自己，做更好的自己。从仿照到立异，从抄袭到逆袭。此次的测评跑分国产芯片全面逾越ST，除了后发优势，国产芯片的立异，参加cache，M4，程序RAM，跑分全面逾越国外芯片。希望咱们能看到一个新的芯年代的敞开。
跑分是衡量MCU芯片功能的一个十分十分重要规范，但不是仅有规范，下期将从其他维度评测。因为测验的环境外设，软件硬件的不兼容性，为了保证测验公正一致性，某些代码不兼容的国产芯片（灵动 华大等等）此期暂时不在本文列出。（相似华为手机小米手机跑分竞赛，都是安卓渠道，有较强的可比性。苹果自建生态跑分的参考性就会有换算的条件）
