CoreMark 跑个分：RISC-V vs ARM

EEMBC 的 CoreMark® 评分是一种比较通用的基准测试方式，用于测量嵌入式系统中使用的微控制器（MCU）和中央处理单元（CPU）的性能，可以帮助人们比较不同的 CPU 架构的性能表现。

简介：

CoreMark 取代了过时的 Dhrystone 基准测试，并包含以下算法的实现：列表处理（查找和排序）、矩阵操作（常见的矩阵操作）、状态机（确定输入流是否包含有效数字）和 CRC（循环冗余校验）。可以在 8 位微控制器到 64 位微处理器上运行。

与 Dhrystone 对比：

与 Dhrystone 类似，CoreMark 小巧、便携、易于理解、免费，并显示一项基准测试分数。与 Dhrystone 不同的是，CoreMark 具有特定的运行和报告规则，并旨在避免 Dhrystone 的问题。例如，Dhrystone 的主要部分实际上暴露了编译器优化工作负载的能力，而不是 MCU 或 CPU 的能力。因此，Dhrystone 作为编译器基准测试比作为硬件基准测试更具有洞察力。同样地，在 Dhrystone 的计时部分中使用库调用。通常，这些库调用消耗基准测试消耗的大部分时间。由于库代码不是基准测试的一部分，如果使用不同的库，很难比较结果。最后，存在执行 Dhrystone 的指导方针，但由于结果没有得到认证或验证，因此它们不被强制执行。关于如何报告 Dhrystone 结果没有标准化，存在各种格式（DMIPS、每秒 Dhrystones、DMIPS/MHz）。

CoreMark 基准评分特点：

CRC 算法具有双重功能，在链表元素中包含的数据上执行16位 CRC，以验证操作正确，保证操作正确并提供自我检查机制。

为了确保编译器不能在编译时预先计算结果，基准测试中的每个操作都会产生一个在编译时不可用的值。此外，基准测试中定时部分使用的所有代码都是基准测试本身的一部分（没有库调用）。

CoreMark 是一种基于 C 语言的 CPU 性能评测工具，其目标是为了提供一个可重复、可移植且各平台间性能得分可比较的基准测试。CoreMark 包含多个小型测试，旨在模拟实际应用程序中常见的操作和趋势。

CoreMark 测试由以下六个部分组成：

1. 数值操作（Data structure operations）：例如排序、链表操作等。
2. 控制操作（Control operations）：例如循环、条件判断等。
3. 数学运算（Arithmetic operations）：例如位操作、浮点数运算等。
4. 字符串操作（String manipulation）：例如字符串拼接、比较等。
5. 矩阵变换（Matrix manipulation）：例如矩阵乘法、转置等。
6. 加密/解密（Encryption and decryption）：例如 AES、RSA 等。

每个测试的执行时间不同，最终将所有测试的得分累计起来，并通过一系列加权平均和标准化处理以产生 CoreMark 分数。所以，根据这些测试的结果，CoreMark 分数是计算机硬件整体性能的综合指标。

除了提供一个可重复、可移植且可比较的基准测试之外，CoreMark 还可以用作新处理器设计和优化的参考工具。它可以帮助开发人员更好地理解其处理器、操作系统、编译器和库等各种因素之间的性能优化关系。

CoreMark 对比：

常见的 ARM 芯片 和 RISC-V 芯片的 CoreMark 分数对比如下：

• Cortex-M0:    2.33 CoreMark/MHz
• Cortex-M0+:  2.46 CoreMark/MHz
• Cortex-M3:    4.45 CoreMark/MHz
• Cortex-M4:    4.02 CoreMark/MHz
• Cortex-M7:    5.01 CoreMark/MHz
• Cortex-A7:    2.32 CoreMark/MHz
• Cortex-A53:  3.25 CoreMark/MHz
• Cortex-A9:    3.52 CoreMark/MHz
• Cortex-A55:  3.76 CoreMark/MHz
• Cortex-A15:  5.26 CoreMark/MHz
• Cortex-A72:  6.20 CoreMark/MHz
• Cortex-A76:  7.41 CoreMark/MHz
• 玄铁 C906：     3.40 CoreMark/MHz
• StarFive U74： 5.09 CoreMark/MHz
• 玄铁 C910：     7.10 CoreMark/MHz

需要注意的是，这些分数只是不同平台、编译器和优化级别得出的结果，并不能完全反映实际性能。实际应用中，还需考虑具体的工作负载、系统结构以及其他因素的影响。

STM32 MCU 的 CoreMark 分数：

 

	构架	Processor	MHz	单核 CoreMark	单核分数/MHz	核心数	多核 CoreMark	多核分数/MHz	以树莓派4B参照
爱芯元智 AX620A	Cortex-A	A7	1000	2323	2.32	4	9292	9.29	0.27
全志 D1-H	RISC-V	玄铁C906	1008	3424	3.40	1	3424	3.40	0.10
昉·星光 2 JH7110	RISC-V	StarFive U74	1500	7635	5.09	4	30540	20.36	0.90
T-Head	RISC-V	玄铁C910	2500	17750	7.10	1	17750	7.10	0.52
荔枝派4a TH1520	RISC-V	玄铁C910	1850	13006	7.03	4	52024	28.12	1.53
树莓派3B BCM2837	Cortex-A	A53	1200	3903	3.25	4	15612	13.01	0.46
BeagleboneAI AM5729	Cortex-A	A15	1500	7894.5	5.26	2	15789	10.53	0.46
旭日X3派 地平线 X3	Cortex-A	A53	1200	4935.5	4.11	4	19742	16.45	0.58
Rock3A RK3568	Cortex-A	A55	2000	7432.0	3.72	4	29728	14.86	0.87
树莓派4B BCM2711	Cortex-A	A72	1500	8500.7	5.67	4	34002.8	22.67	1.00
	Cortex-A	A72	1800	10200.8	5.67	4	40803.4	22.67	1.20
	Cortex-A	A72	2145	12156	5.67	4	48624	22.67	1.43
OrangePi5 RK3588S	Cortex-A	A76	2400	17785	7.41	4	71140	29.64	2.09
	Cortex-A	A55	1800	6767	3.76	4	27068	15.04	0.80
	Cortex-A	大小核合计				8	98208		2.89

                                                                                                                老徐，端午 2023/6/22