Tegra 3 Matrix Mul Performance Test

今天以矩陣相乘為例，測試不同的編譯參數對效能的影響。有些編譯參數應該是沒有直接fit 最佳化的狀況因此最佳化結果不明顯。但這只是初期的測試，未來要更深入的研究一下每一個編譯參數實際上是對什麼case做最佳化。 

測試的數據是以arm-eabi-g++來編譯，後來有試過改成可以讓arm-eabi-gcc來編譯的版本，測試結果其實差不多。以下是測試的程式及環境

• 測試程式

  #include <sys/time.h>
  #include <math.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  
  using namespace std;
  
  long double timer[10];
  int matrix_size;
  /*Timer*/
  long double high_prec_time(){
          timeval tv;
          gettimeofday(&tv,0);
          return (long double)tv.tv_sec+tv.tv_usec*1e-6;
  }
  void   set_timer(int k=0){
          timer[k]=high_prec_time();
  }
  double get_timer(int k=0){
          return (double)(high_prec_time()-timer[k]);
  }
  
  /*Matrix Mul*/
  template <class T>
  void _matrix_mul(T *matrixA,T *matrixC){
       T tmpA;
      for(int i=0;i<matrix_size;i++){
          for(int j=0;j<matrix_size;j++){
              for(int k=0;k<matrix_size;k++){
                  tmpA=*(matrixA+k*matrix_size+j);
                  //cout<<tmpA<<endl;
                  *(matrixC+(i*matrix_size+j)) += tmpA*tmpA;
              }
          }
      }
  }
  void int_matrix_mul(int matrix_size){
      int matrixA[matrix_size][matrix_size];
      int matrixC[matrix_size][matrix_size];
      //srand(time(0));
      for(int i=0;i<matrix_size;i++){
          for(int j=0;j<matrix_size;j++){
              matrixA[i][j]=rand()%RAND_MAX;
              //cout<<matrixA[i][j]<<RAND_MAX<<endl;
              matrixC[i][j]=0;
          }
      }
      _matrix_mul(&matrixA[0][0],&matrixC[0][0]);
  }
  
  void float_matrix_mul(int matrix_size){
      float matrixA[matrix_size][matrix_size];
      float matrixC[matrix_size][matrix_size];
      //srand(time(0));
      for(int i=0;i<matrix_size;i++){
          for(int j=0;j<matrix_size;j++){
              matrixA[i][j]=(float)(rand()%RAND_MAX);
              matrixC[i][j]=0;
          }
      }
      _matrix_mul(&matrixA[0][0],&matrixC[0][0]);
  }
  void double_matrix_mul(int matrix_size){
      double matrixA[matrix_size][matrix_size];
      double matrixC[matrix_size][matrix_size];
      //srand(time(0));
      for(int i=0;i<matrix_size;i++){
          for(int j=0;j<matrix_size;j++){
              matrixA[i][j]=(double)(rand()%RAND_MAX);
              matrixC[i][j]=0;
          }
      }
      _matrix_mul(&matrixA[0][0],&matrixC[0][0]);
  }
  
  int main(){
      matrix_size=512;
      set_timer(0);
      int_matrix_mul(matrix_size);
      printf("Integer Matrix Mul spend time: %f",get_timer(0));
      set_timer(0);
      float_matrix_mul(matrix_size);
      printf("Float Matrix Mul spend time: %f",get_timer(0));
      set_timer(0);
      double_matrix_mul(matrix_size);
      printf("Double Matrix Mul spend time: %f",get_timer(0));
  
  }
  

• 測試環境
  
  硬體: 
          SOC: TEGRA3
          RAM: 1G 
  軟體:
          ICS 4.0.4
          GCC: arm-eabi-g++ 4.4.3
  
  
  測試的方式是每一個編譯出來的執行檔會測試四次，去掉特別大或特別小的值取出三個。測試分別對Integer, Float及 Double的size為256 的square matrix測試。下圖則是測試的結果。