AR1688 Z80性能

AR1688 Z80性能

2008年12月2日
在写完Z80速度10个月后，我们已经积累了很多有关AR1688 Z80性能和网络电话系统限制的经验。慢的2x16 LCD控制器是导致Z80不能跑48MHz以上的最常见原因。也很好解决，换一个快的就行。市场上其实有很多快的控制器，那些慢的仅仅只是因为太古老。点阵显示的LCD控制器全部都很快，从来没有出过类似问题。接在Z80数据总线上的程序存储器不够快是另外一个原因。幸运的是我们发现程序存储器只是在写入的时候不够快。这样我们可以在写程序存储器的时候让Z80跑24MHz，其它绝大多数时间系统都能够跑高速。网络芯片是最后一个接在Z80数据总线上的，解决了LCD和程序存储器问题后，就由它决定AR1688网络电话到底能跑多快。接最常用的RTL8019AS，Z80能跑60MHz。 Micrel KSZ8842不如RTL8019AS，接它的时候Z80只能跑45MHz。单纯从速度上考虑，Davicom DM9003是最好的，接它的时候Z80能跑AR1688芯片的设计极限72MHz。 Z80性能到底重要在什么地方？即使Z80跑24MHz，AR1688网络电话也能处理1Mbps的UDP数据。大约10倍于普通的VoIP流量。因此Z80性能跟网络性能关系不大。当考虑周期性的重新注册消息对语音产生的抖动影响(Rtp优先)，Z80性能就重要了，因为我们用它计算MD5。做少于56字节的单次加密计算时，48MHz需要4.7毫秒、60MHz需要3.7毫秒、72MHz需要3.0毫秒。由于软件接口不同，上面链接中描述的"Rtp优先"策略只能用在RTL8019AS上。对KSZ8842和DM9003就需要让MD5计算越快越好了。除了让Z80跑更高频率，我们也在计划对MD5算法做更多的汇编优化。 Z80性能也会影响"实际"DSP运算能力。在Z80和DSP交换数据的时候，我们会把DSP放在一个只能进中断处理的循环中等待。Z80读写DSP数据越快，DSP等待时间就越少，实际运算能力就越高。为什么我一直在谈论性能和优化？可能这是我唯一知道自己能做好的事情吧。

"We should forget about small efficiencies, say about 97% of the time: premature optimization is the root of all evil." - Donald Knuth "Structured Programming with go to Statements" Computing Surveys, Vol. 6, No. 4, December, 1974, page 268.

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