DMA、NEON、CPU这3种拷贝方式，怎么选

大家好，我是发际线守护者，一名坚守「一般情况不加班」原则的软件工程师。搞工控异构多核的兄弟们，核间通信传输带宽总是低，是不是很头疼？

在此推荐基于共享内存的核间通信机制，数据直接映射共享，配合RPMsg机制，具有“零拷贝”“高带宽”的显著优势，解决核间通信传输带宽低的难题！

▍共享内存 + RPMsg方案

异构多核如何实现高效传输数据？核心思想是将数据与控制分离，即共享内存+ RPMsg机制：

（1）数据层：主核(Master Core)与从核(Remote Core)均可直接读写DDR中预留的共享内存区域，零拷贝完成大数据传输。

（2）控制层：RPMsg仅作为异步通知信号，告知对端“数据已就绪”，不承载数据本身。

▍拷贝方式怎么选

DMA、NEON、CPU这3种拷贝方式各有优劣，实际开发中无需盲目追求高带宽，应根据使用场景、资源占用情况进行选择：

DMA：传输稳定，CPU零负担

依靠专用硬件控制器搬运数据，不占用CPU资源，适合大数据量、高带宽需求的应用场景。

NEON：无DMA时的备选，CPU同样零负担

一般处理器的DMA控制器资源有限，在没有多余DMA控制器时，NEON方式是另一个不错的选择，它是CPU的辅助核，同样不占用CPU资源，利用CPU的单指令多数据流技术，实现并行数据搬运。

CPU：实现简单，但需消耗CPU资源

无需额外硬件资源，适用于小数据量、性能要求不高的简单应用，缺点是搬运过程会持续占用CPU资源，不适合复杂应用。

▍实测带宽演示

基于创龙科技全志T153工业评估板，实测DMA、NEON、CPU三种内存读写方式，在共享内存核间通信机制下的传输性能表现。

执行如下命令，测试2KByte、4KByte…8MByte等不同数据量的读写带宽。

以512KByte、8MByte传输数据量为例，三种内存拷贝方式的读写带宽如下：

经过本次测试可知：

（1）DMA方式读写性能均衡、带宽稳定，大小块传输表现都很平稳。

（2）NEON、CPU方式在写带宽上表现出色，但读带宽偏低。这是由于写操作可借助写合并机制提升写带宽，能将多个写操作合并为单次、大数据传输，减少总线事务，因此写带宽表现亮眼。而读操作无法合并，每次读取需等待内存响应，导致读带宽显著偏低。

（3）随着数据量增大，NEON与CPU方式的写带宽明显下滑，而DMA方式性能影响较小。

通过共享内存 + RPMsg机制，解决了核间通信时传输带宽低的问题，让数据直接在共享内存中零拷贝传输，传输带宽得到质的飞跃！