android - C/Renderscript/Neon Intrinsics 之间的电池电量消耗 -- 视频过滤器(边缘检测)APK

Question

我开发了 3 个 C/RS/Neon-Intrinsics 版本的视频处理算法，使用 Android NDK(对 Renderscript 使用 C++ API)。对 C/RS/Neon 的调用将从 JAVA 前端调用到 NDK 端的 native 级别。我发现由于某种原因，与 C 和 RS 版本相比，Neon 版本消耗大量电量。我使用 Trepn 5.0 进行功率测试。

1. 有人可以向我说明这些方法 C、Renderscript - GPU、Neon Intrinsics 中每一种方法的功耗水平吗？哪个消费最多？

2. RS 代码的理想功耗水平是多少？，因为 GPU 以较低的时钟频率运行，功耗必须更低!

3. Renderscript API 是否侧重于功耗优化？

视频 - 1920x1080(20 帧)

1. C -- 11115.067 毫秒(0.80 毫瓦)
2. RS -- 9867.170 毫秒(0.43 毫瓦)
3. NEON 本征 -- 9160 毫秒(1.49 毫瓦)

Answer 1

首先，渲染脚本代码的功耗取决于 SOC 的类型、CPU、GPU 运行的频率/电压等。

即使您查看来自同一供应商的 CPU，比如 ARM，例如 A15s 和 A9s，与 A9 相比，A15s CPU 更耗电。同样，A Mali GPU4XX 与 6XX 也表现出相同任务的功耗差异。此外，不同供应商之间也存在功耗增量，例如，Intel 和 ARM CPU，用于执行相同的任务。同样，人们会注意到 QCOM Adreno GPU 和 ARM Mali GPU 之间的功率差异，即使它们在相同的频率/电压水平下运行也是如此。

如果您使用 Nexus 5，我们有一个 QUAD A15 CPU，每个 CPU 的速度为 2.3G。 Renderscript 将 CPU 和 GPU 推向最高时钟速度。因此，在这个设备上，我希望基于 CPU/Neon 或仅基于 CPU 的 RS 代码的功耗最高，具体取决于您正在执行的操作类型，然后是 RS GPU 代码。因此，归根结底，在功耗方面，您使用的设备类型很重要，因为它们使用的 SOC 不同。在现有的最新一代 SOC 中，我预计 CPU/Neon 比 GPU 更耗电。

RS 会将 CPU/GPU 时钟频率推到尽可能高的速度。所以我不确定是否可以在这里进行有意义的电源优化。即使他们这样做了，与 CPUS/GPU 在其最高速度下消耗的功率相比，这些功率节省也是微不足道的。

这种功耗在移动设备上是一个非常大的问题，从功耗的角度来看，您可以使用过滤器处理计算成像空间中的几帧。但是当一个人在真正的视频处理中渲染脚本时，即使对于较低的视频分辨率，设备也会很快变热，然后操作系统系统热管理器就会发挥作用。这些热管理器会降低整体 CPU 速度，导致 CPU 渲染脚本的性能不可靠。

评论回复

频率本身并不是功耗的原因。它是频率和电压的组合。例如，GPU 在 1.25V 下以 200 Mhz 的频率运行，在 1.25V 下以 550 Mhz 的频率运行可能会消耗相同的功率。根据系统中电源域的设计方式，0.9V 之类的电压对于 200Mhz 应该足够了，理论上系统应该在频率下降时将 GPU 电源域转换为较低电压。但是各种 SOC 存在各种问题，因此无法保证一致的电压和频率转换。这可能是 GPU 功率即使在标称负载下也可能很高的原因之一。

因此，无论复杂性如何，如果您将 GPU 电压保持在 1.25V@600 MHz 之类的水平，您的功耗将非常高，与以 2G@1.25V 启动的 CPU 相当...

我测试了 Neon intrinsic - 5X5 卷积，与不使用 CPU 执行相同任务相比，它们的速度非常快 (3x-5x)。 Neon 硬件通常与 CPU 处于同一电源域(也称为 MPU 电源域)。因此，即使 Neon 硬件正在工作，所有 CPU 都保持在电压/频率。由于 Neon 对于给定任务的执行速度比 CPU 快，因此如果它在该任务上比 CPU 消耗更多的电量，我不会感到惊讶。如果您获得更快的性能，就必须付出一些代价——这显然是力量。