Blog:
NXP iMX8 系列产品功耗对比测试

Tuesday, July 21, 2020

简介

NXP iMX8系列应用处理器是NXP发布的基于Cortex-A72/A53/A35和Coretex-M4/M7等架构的ARM处理器,其包含了如下多个子系列,本文就选取其中比较有代表性的iMX8、iMX8X以及iMX8M Mini进行简单的功耗对比测试,从功耗角度给大家为项目选择具体iMX8产品系列做参考。

请注意由于目前iMX8系列产品软硬件还没有进入到最终稳定状态,本文测试数据仅限于当下状态供参考,后续软硬件优化后可能还会存在差异。

本文所演示的iMX8系列ARM平台来自于Toradex ARM嵌入式平台,为了尽量减少外设对功耗的干扰,使用的都是精简的载板(除了iMX8MM平台手里暂时还没有精简载板),尽管如此,本文测试的还是包含了ARM计算机模块和载板一起的功耗数据,因此会比实际模块的功耗略大一些。

iMX8QM平台 - Apalis iMX8QM 4GB WB IT ARM核心版配合Ioxra 载板,基于NXP iMX8QuadMax处理器,支持2x Cortex-A72+4x Cortex-A53 CPU,2x GC7000 XSVX GPU(高至128GFLOPS每核心)。

iMX8QP平台 - Apalis iMX8QP 2GB WB IT ARM 核心板配合 Ixora 载板,基于NXP iMX8QuadPlus处理器,支持1x Cortex-A72+4x Cortex-A53 CPU,2x GC7000Lite XSVX GPU(高至80GFLOPS每核心)。

iMX8X平台 - Colibri iMX8QXP 2GB WB IT ARM 核心板配合Iris 载板,基于NXP iMX8QuandXPlus处理器,支持4x Cortex-A35,1x GC7000Lite GPU(高至64GFLOPS每核心)。

iMX8MM平台 - Verdin iMX8MM Quad 2GB WB IT ARM 核心板配合Verdin Development Board载板,基于NXP iMX8M Mini Quad处理器,支持4x Cortex-A53,1x GCNanoUltra GPU(高至6.4GFLOPS每核心)。

准备

  • 硬件连接

不同测试平台通过数字直流稳压电源(Rek – PS-303DM+)进行供电,外设连接调试串口;iMX8QM、iMX8QP和iMX8MM平台连接HDMI显示器,iMX8X平台连接VGA显示器。

  • 测试软件:

全部平台模块安装Toradex V3.0b4 Ycoto Console Linux BSP Image, 基于Linux Kernel 4.14.170内核版本。

CPU 负载通过BSP自带的stress工具来实现。

GPU负载通过Ycoto环境编译的glmark2工具来实现,编译好的glmark2 ipk软件包复制到平台Linux下通过“opkg install”命令安装。

  • 测试流程

平台上电,进入Linux系统后不进行任何加载,测试系统idle状态直流电源的电流值和电压值得出功耗数据。

执行下面命令将CPU负载加至满负荷,观察记录直流电源的电流值和电压值得出功耗数据。

$ stress -c <CPU核心数>

在上面CPU满载的基础上,通过下面Linux shell脚本来启动8个进程glmark2应用实现GPU压力负载,然后观察记录直流电源的电流值和电压值得出功耗数据

#!/bin/sh
for ((i=0;i<8;i++));
do
glmark2-es2-wayland --run-forever --fullscreen > /dev/null 2<&1 &
done

测试结果

由于功耗和温度是成正相关的,因此在不同温度下功耗会有一定的差异,同时GPU架构的特点也使其表现去运行时功耗的不稳定性,结合文初提到的软硬件成熟度,功耗的测试数据在不同场景和状态下难免会有差异,因此建议本文数据仅作为横向对比参考,不建议作为实际散热设计的直接依据。

每个平台测试数据

  • iMX8QM平台
电流(A) 电压(V) 功率(W)
Idle状态 0.45 12.1 5.445
CPU 满负荷状态 0.74 – 0.95 12.1 8.954 – 11.495
CPU+GPU 满负荷状态 1.2 – 1.4 12.1 14.52 – 16.94

  • iMX8QP平台
电流(A) 电压(V) 功率(W)
Idle状态 0.44 12.1 5.324
CPU 满负荷状态 0.65 – 0.8 12.1 7.865 – 9.68
CPU+GPU 满负荷状态 0.92 – 1.1 12.1 11.132 – 13.31

  • iMX8X平台
电流(A) 电压(V) 功率(W)
Idle状态 0.24 12.1

2.904

CPU 满负荷状态 0.32 12.1 3.872
CPU+GPU 满负荷状态 0.43 – 0.57 12.1 5.203 – 6.897

  • iMX8MM平台
电流(A) 电压(V) 功率(W)
Idle状态 0.33 12 3.96
CPU 满负荷状态 0.42 12 5.04
CPU+GPU 满负荷状态

0.47

12 5.64

  • 测试平台功耗横向对比,这里只对比测试出的最大功耗数据。

iMX8QM平台

iMX8QP平台

iMX8X平台

iMX8MM平台

Idle状态功率(W

5.445

5.324

2.904

3.96

CPU 满负荷状态功率(W

11.495

9.68

3.872 5.04

CPU+GPU 满负荷状态功率(W

16.94

13.31 6.897 5.64

总结

本文测试了NXP iMX8产品系列的功耗参考数据,可以看出iMX8QM/QP性能强劲但是相应的功耗也比较大,iMX8X系列功耗和性能取得了不错的平衡,而iMX8MM系列相对来说CPU性能尚佳,GPU则比较弱了。最后再次强调,由于功耗数据受软硬件成熟度、温度、外设、测试设备和条件等众多因素影响,本文测试数据仅供横向对比参考。

Author: 秦海,技术销售工程师,韬睿(上海)
Share this on:

Leave a comment

Your email ID will be kept confidential. Required fields are marked *



* Your comment will be reviewed and then added. Thank you.

Have a Question?