连续实时信号处理器的性能分析

owerPC处理器节点方框图。从图中可以看出所有处理器Ｉ／Ｏ的访问必须通过ＭＰＣ和控制器／桥芯片之间的６４位，１２８ＭＨz(对于ＭＰＣ７４５５为１３３ＭＨｚ)系统总线。对于ＭＰＣ７４１０任何一个处理器的最高Ｉ／Ｏ带宽是１０００ＭＢ／s,对ＭＰＣ７４５５的最高Ｉ／Ｏ带宽是１０６４ＭＢ/s。
　　
　　然而由于Ａltivec很强大，这种适宜的高带宽不一定总能跟上核的速度。当MPC7455执行8000MFLOPS时，数据搬移的速度仅为1064MB/s。BPR值只有０.13，说明这种结构的I/O带宽和处理能力是不平衡的。因此，PowerPC对块处理是有效的（比如具有高的计算和相对低的数据流动），但对连续的、高数据流动、较少计算的连续信号处理，是低效率的。
　　
　　TigerSHARC是为多处理器设计的，而且提供了６４位、100MHz共享系统总线以及４个８位，250MHz的Link口作I/O和处理器之间的数据通信，簇总线的搬移数据速率为800MB/s。数据还可以通过Ｌink口以50MB/s速度进行传送，每个TigerSHRC提供总的I/O带宽可达1800MB/s。TigerSHARC的ＢＰＲ是0.1，表明对连续的信号处理是平衡的优化结构。
　　
　　３信号处理能力—cFFT
　　
　　１０２４点复数FFT(cFFT)是评价信号处理性能使用最广泛的基准。原因如下：第一，清晰而且容易易化；第二，在大多数应用中，它是最普遍使用的信号处理函数；第三，cFFT可以评估处理器的数据处理能力和处理速度。
　　
　　值得注意的是，由于ＰwerPC的速度和性能，在计算１０２４点cFFT有明显优越性；然而TigerSHARC是为DSP裁剪定制的，在执行信号处理算法时会
　　
　　
　　
　　更加有效。这是由于芯片具有极好的数据搬移的能力、平衡以及单周期执行蝶形运算能力（乘法、加法、差分）。AltiVec核比TigerSHARC核快3.3倍，潜在处理速率是TIgerSHARC的4.4倍，然而它执行一个１０２４点cFFT仅比TIgerSHARC快2.5倍。TigerSHARC在９７５０周期可以完成CFFT运算，而PowerPC必须用１３０００个周期，因此，在执行一个１０２４点CFFT时，TigerSHARC的计算效率比PowerPC高３３％。换句话说，如果以相同的时钟频率运行，TIgerSHARC会超过PowerPC３３％。随着TigerSHARC时钟速率继续提升，考虑成本和功耗等问题，当它执行FFT信号处理应用时，它的能力要显明超过AltiVec。
　　
　　４连续的cFFT
　　
　　评价处理器能力时，通常考虑它的处理能力、Ｉ／Ｏ带宽，甚至算法的执行，但遗憾的是这些评估没有一个能真实反映实际应用。实际应用时，这些因素往往相互影响。数据必须按所希望的那样同时输入、处理、输出。每个１０２４点cFFT需要８ＫＢ数据输入（１０２４个样本×２个样本／ＩＱ对×４字节／样本）和８ＫＢ数据输出，共１６ＫＢ的数据流。通过比较１０２４点cFFT基准与１６ＫＢ乘积与处理器的Ｉ／Ｏ带宽，来决定是受限于处理器的计算能力还是Ｉ／Ｏ带宽。
　　
　　对于ＴigerSHARC,其准的倒数表示每秒钟能执行３０７６９次１０２４点cFFT，由于TIgerSHARC在后台能搬移所需要的数据，需要有５０４MB/s的数据流(30769/s×16KB)，可以保证处理器的I/O带宽，因此TigerSHA

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