【昉·星光 2 高性能RISC-V单板计算机体验】体验Imagination GPU带来的丝滑3D图形渲染效果

一、写在前面

VisionFive2开发板的主芯片JH7110内部继承了Imagination的IMG BXE-4-32 MC1 GPU，最高频率 600MHz。根据官方介绍信息，如果扩展至四核，也就是BXE 4-32 MC4——具备16 Gigapixels/s和 128 GFLOPS的性能。还是非常强悍的，即便单个核心，应该也有4G pixels/s 和32G FLOPS的性能。

PS：4G像素每秒的处理性能，大家可能没啥概念，1920x1080分辨率60FPS，对应的像素数量是1920x1080x60=124,416,000，比4G小一个数量级。

二、实验准备

本文所需要的设备有：

• VisionFive2开发板，实验主要平台
• 显示器，用于显示实验画面
• HDMI线，用于传输视频信号
• USB充电器（5V4A）、USB Type-C数据线，用于给VisionFive2开发板供电
• USB-UART转换器，用于通过串口登录VisionFive2的系统shell
• 个人电脑，通过shell交互控制VisionFive2开发板

三、下载镜像

本次 实验需要用到VisionFive2 SDK镜像，可以从VisionFive2 SDK的GitHub Release页面下载：

https://github.com/starfive-tech/VisionFive2/releases

最近的3.9.3版本下载链接为：

https://github.com/starfive-tech/VisionFive2/releases/tag/JH7110_VF2_515_v3.9.3

其中sdcard.img为SD卡烧录镜像：

下载该文件即可。

四、烧录镜像

使用Rufus软件，将sdcard.img文件烧录到SD卡上，和之前烧录Debian镜像类似，操作非常简单：

• SD卡放入读卡器；
• 读卡器插入PC的USB口；
• 打开Rufus软件，此时如果只有一个SD卡读卡器，应该能够识别到SD卡；
• 选择好sdcard.img文件；
• 点击开始烧录即可；

稍等片刻，烧录就完成了。

五、运行测试

5.1 运行GPU渲染的glmark2

SDK镜像上集成了Imagination的GPU驱动，可以使用GPU进行图形渲染加速。另外，SDK镜像内部已经编译好了GLMark2测试程序，可以开箱即用的进行测试。接下来，就在SDK颈项上尝试运行glMark2测试。

烧录完成后，将SD卡从PC上弹出；

然后，将SD卡插入到VisionFive2开发板上；

接着，连接好HDMI线和显示器、以及USB转UART和PC；

最后，上电开机；

如果没有意外，

此时，就能在串口上开到启动日志，同时显示器上也能看到日志。

启动之后，显示器日志画面：

SDK镜像的默认用户名和密码分别为：root/starfive

输入之后，就可以登录上了，登录成功之后，在串口shell里面输入glmark2-es2-drm命令，就会开始运行GLMark2测试，测试结束后，输出如下：

显示器分辨率为：1920x1080

最终得分为53分，意味着所有场景平均下来帧率为53。

大部分场景的帧率可以跑到每秒60帧，少量每秒30帧，一个每秒8帧。

测试过程视频分为两部分，见本帖子顶部和底部。

5.2 运行纯CPU渲染的glmark2

目前Debian版本的glmark2暂不支持GPU加速，所以相同的程序，底层使用CPU渲染（可以预想速度非常慢）。

Debian镜像烧录和基础操作这里本文不再介绍，感兴趣的可以看之前发的帖子。接下来主要介绍，如何在Debian镜像上运行glmark2。

首先搜索glmark相关的软件包：

apt search glmark

得到以下信息：

运行以下命令安装glmark2-x11测试程序：

sudo apt install glmark2-x11

PS：由于Debian系统使用的是XWindow桌面，所以用不了drm和wayland版本。

运行以下命令，开始glmark2测试：

glmark2

运行过程画面非常卡，大部分场景的帧率只有1~3之间，这里就不演示了。

测试结果数据如下图：

这里明确指定了分辨率为：960x540，即1920x1080屏幕面积的四分之一大小。

纯CPU的glmark2测试，最终成绩为1分，意味着平均帧率仅有1帧，非常卡顿了。

六、参考链接

1. IMG B系列：多核革命，构建全新GPU世界（附资料下载） - 知乎 (zhihu.com)： https://zhuanlan.zhihu.com/p/269472881
2. GLMark2源码仓链接： https://github.com/glmark2/glmark2
3. OpenGL ES介绍： https://www.khronos.org/opengles/