CH32V系列非0等待区使用及简陋的性能测试

abgelehnt · 2023-01-30 14:28:58

CH32V系列，例如CH32V203G6，只有前32K字节的闪存区域是零等待区域，而总闪存区域则达到了224K，作为极低代码密度的RISC-V，32K字节的代码区域是完全不够用的。

举个例子：在使用USB CDC和串口printf的情况下，32K字节的零等待区域就用了将近一半，而此时业务代码还没有开始编写，所以把初始化等不常用的代码放在非零等待区域是很有必要的。

遗憾的是：WCH给的例程里面并没有说明如何使用非零等待区域。故在此说明

在Ld/Link.ld文件中：

// 在MEMORY大括号中，添加：
SFLASH (rx) : ORIGIN = 0x00008000, LENGTH = 192K

// 在SECTION大括号中，添加：
.stext :
{
	. = ALIGN(4);
	*(.stext .ssrodata)
	. = ALIGN(4);
} >SFLASH

在c文件中，可以使用__attribute__((section("")))语句指定数据的存放位置：

__attribute__((section(".stext"))) void GPIO_Toggle_INIT(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

__attribute__((section(".ssrodata"))) const u8 aa[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

当然，也可以用宏定义简化代码。

既然能把代码放进非零等待区了，那就顺便测个性能（计算PI）：

__attribute__((noinline)) __attribute__((section(".stext"))) double getpi(){
	volatile double n = 200000, sum = 0;
	volatile int i;
	for(i = 1; i <= n; i++)
		sum += 1.0/(4*i-3)-1.0/(4*i-1);
	return 4.0*sum;
}

| 是否零等待区 | 运行主频  | 时间    |
| ----------- | -------- | ------- |
| 1           | 144      | 1.6016  |
| 1           | 96       | 2.4064  |
| 1           | 48       | 4.8185  |
| 0           | 144      | 4.0496  |
| 0           | 96       | 6.0822  |
| 0           | 48       | 12.1999 |

结果非常出乎意料，GD32F1x0的非零等待闪存运行速度测试对比GD32的测试情况，运行速度只慢了2.5倍显得非常的不可思议。按照国产MCU“手册里没写就是烂到不敢写”的尿性，怀疑是测试方法存在问题。下次跑个Coremark试试。

XIVN1987 · 2023-01-30 15:31:00

CH32V203 的 Flash 是并行 Flash，，还是 QSPI Flash？？

如果是并行 Flash 的话，就算不是零等待，也不会慢多少。。如果是 QSPI Flash 的话，，那就惨了。。尤其是跳转指令比较多的时候。。。

abgelehnt · 2023-01-30 17:00:40

也许是CH32V太新了，网上完全没有资料。

伍零壹 · 2023-01-30 17:06:46

CH32F207呢 CH32V20/30的比CH32F20/30只是多了高速USB吧其他的看外设都差不多，用CH32F207试试可能会好点

metro · 2023-01-31 03:06:31

楼主测试时使用的系统时钟频率是多少呢？一般时钟频率越高则Flash的延迟周期数越大，如果时钟频率较低，此时的性能可能不会落后太多，但时钟频率提升性能差距会逐渐扩大，甚至可能在当前时钟频率下无法正常使用。

abgelehnt · 2023-01-31 12:48:11

metro 说：

楼主测试时使用的系统时钟频率是多少呢？一般时钟频率越高则Flash的延迟周期数越大，如果时钟频率较低，此时的性能可能不会落后太多，但时钟频率提升性能差距会逐渐扩大，甚至可能在当前时钟频率下无法正常使用。

在表格的第二列有写，单位是MHz。分别用144Mhz、96MHz、48Mhz测试的，都是相差2.5倍。
别的系统时钟频率由于我用到了USB CDC回传数据，暂时没有测试。

最近编辑记录 abgelehnt (2023-01-31 12:52:20)

abgelehnt · 2023-01-31 19:36:10

CH32V2系列Coremark性能测试

使用CH32V203G6U6进行Coremark测试，由于零等待闪存区域太小，-O3优化会爆闪存，这里使用-Os优化。

| 是否零等待区 | Coremark | 运行主频(Mhz)  | Coremark/MHz |
| ----------- | -------- | ------------- | ------------ |
| 1           | 239.1396 | 144           | 1.660691     |
| 1           | 159.3494 | 96            | 1.65989      |
| 1           | 79.5574  | 48            | 1.657446     |
| 0           | 8.835473 | 144           | 0.061357     |
| 0           | 5.885135 | 96            | 0.061303     |
| 0           | 2.934796 | 48            | 0.061142     |

非零等待区与零等待区之间有27倍的性能差距，不知道大伙能不能接受。

冷知识：AT89C51 Coremark2.36分，0.11Coremark/MHz。

研究了一下手册，发现有个增强读模式，打开试试：
48MHz下Coremark分数：2.934718
FLASH不分频（直接使用HCLK）：2.934718
感觉这两个选项不是给CH32V203G6U6用的。

又试了一下HCLK 2分频：2.919156（有一点点区别）

echo · 2023-01-31 22:48:55

居然有赠送的闪存，这个不错。

小涛电子工作室 · 2023-01-31 23:21:17

赠送的flash速度很拉跨吗，会不会比spiflash快点做UI素材存储器怎么样

tomyqg · 2023-02-17 10:21:12

ch32v307非零等待区可以放程序吗？

WhyCan Forum(哇酷开发者社区)

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