C / Renderscript / Neon Intrinsics之间的电池功耗-视频过滤器（Edgedetection）APK

Question

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

1. 能否有人向我解释一下这些方法 C、Renderscript - GPU、Neon Intrinsics 中每种方法的功耗水平。哪个消耗最多？

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 是否专注于电源优化？

视频 - 1920x1080（20 帧）

1. C -- 11115.067 ms (0.80mW)
2. RS -- 9867.170 毫秒 (0.43mW)
3. Neon 本征 -- 9160 毫秒 (1.49mW)

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。

即使您查看同一供应商的 CPU，例如 ARM，例如 A15s 和 A9s，与 A9 相比，A15s CPU 更耗电。同样，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差异，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。

如果您使用 Nexus 5，我们会得到一个 QUAD A15 CPU，每个 CPU 的速度为 2.3G。 Renderscript 将 CPU 和 GPU 推至最高时钟速度。因此，在此设备上，我希望基于 CPU/Neon 或仅 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。所以归根结底，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。在最新一代的 SOC 中，我预计 CPU/Neon 比 GPU 更耗电。

RS 会将 CPU/GPU 时钟频率推至尽可能高的速度。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 以最高速度消耗的功率相比，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，从功耗角度来看，您可能会使用过滤器在计算成像空间中处理几帧。但是在真正的视频处理中使用渲染脚本的那一刻，即使对于较低的视频分辨率，设备也会很快升温，然后操作系统系统热管理器开始发挥作用。这些热量管理器会降低整体 CPU 速度，从而导致 CPU 渲染脚本的性能不可靠。

对 cme​​ts 的回应

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 运行，在 1.25V 下以 550 Mhz 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 应该就足够了，理论上系统应该在频率下降时将 GPU 电源域转换为较低的电压。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，无论复杂程度如何，如果您将 GPU 电压保持在 1.25V@600 MHz 之类的值，您的功耗将相当高，与以 2G@1.25V 启动的 CPU 相当...

我测试了 Neon 内在 - 5X5 卷积，与不使用 CPU 执行相同任务相比，它们非常快（3x-5x）。 Neon 硬件通常与 CPU 处于同一电源域（又名 MPU 电源域）。因此，即使在 Neon 硬件工作时，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，因此如果它消耗的功率相对于该任务的 CPU 更多，我不会感到惊讶。如果您要获得更快的性能，就必须付出一些代价——这显然是力量。