在评估和比较ARM处理器中的浮点性能时，我应该为mfpu指定哪个[neon/vfp/vfp3]？

Question

我想评估一些不同的ARM处理器浮点性能。我使用了lmbench和pi_css5，但在浮点测试方面有些困惑。

从下面的cat /proc/cpuinfo中可以看出，我猜测有三种类型的浮点特性：neon，vfp，vfpv3？根据这个问题&答案，似乎这取决于编译器。 我仍然不知道我应该在编译参数中指定哪一个（-mfpu=neon/vfp/vfpv3），或者我应该分别用每个参数编译程序，还是只需不指定-mfpu？

cat /proc/cpuinfo               
Processor       : ARMv7 Processor rev 4 (v7l)
BogoMIPS    : 532.00
Features    : swp half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls 
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x2
CPU part    : 0xc09
CPU revision    : 4

- TonyHo

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就性能而言，“软”与“硬”的区别将产生重大影响；这通常是编译器和libc中固有的，不能通过“-mfpu”选项进行更改。请参见Debian硬浮点wiki。这与特定操作码无关，而与例程之间使用接口的方式有关。这也会影响性能。 - artless noise

Answer 1

这可能比你预想的要复杂一些。GCC arm options page 没有解释 fpu 版本，但 ARM's manual for their compiler 做了。你还应该注意到Linux doesn't provide whole story about fpu features，只提到 vfp、vfpv3、vfpv3d16 或 vfpv4。

回到你的问题，你应该选择它们之间的最大公因数，将代码编译为它，并比较结果。另一方面，如果一个 CPU 有 vfpv4，而另一个 CPU 有 vfpv3，你认为哪个更好？

如果您的问题只是在选择neon、vfp或vfpv3之间，请选择neon(source)。

-mfpu=neon selects VFPv3 with NEON coprocessor extensions.

来自gcc手册：

如果所选的浮点硬件包括NEON扩展（例如-mfpu=neon），请注意，除非还指定了-funsafe-math-optimizations，否则GCC的自动向量化不会使用浮点运算。这是因为NEON硬件没有完全实现IEEE 754浮点算术标准（特别是非规范值被视为零），因此使用NEON指令可能会导致精度损失。

有关此主题的更多信息，请参见Subnormal IEEE-754 floating point numbers support on ios...。

- auselen

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我有两个ARM设备和两个由制造商提供的工具链。一个CFLAGS变量是-mfpu=vfpv3-d16，另一个是-mfpu=vfpv3。这两者之间的最大公因数是什么？vfpv3浮点指令集和32个双精度寄存器是否总是“包含”vfpv3-d16浮点指令集和16个双精度寄存器？ - undefined

Answer 2

我已经尝试了它们中的每一个，似乎使用 -mfpu=neon 并指定 -march=armv7-a 和 -mfloat-abi=softfp 是正确的配置。

此外，参考资料(ARM Cortex-A8 vs. Intel Atom)对于 ARM 基准测试非常有用。 另一篇有帮助的文章是关于 ARM Cortex-A 处理器和 gcc 命令行，这清除了 SIMD 协处理器的配置。

- TonyHo

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-mfloat-abi=softfp 是编译器的一个功能，而不是 CPU 的功能。 - artless noise