ESP32S3系列--代码执行速度优化（从PSRAM执行代码）

一、目的

        在上一篇博文中我们介绍了ESP32S3的Flash/PSRAM的一些配置，包括时钟、IO模式(单线、双线、四线、八线)、采样模式（SDR/DDR）

ESP32S3系列--FLASH及PSRAM配置_coder.mark的博客-CSDN博客_esp32 psramhttps://blog.csdn.net/tianizimark/article/details/125264464        最终根据我手头的开发板情况：四线Flash/八线PSRAM的硬件配置做如下配置

        Flash设置为80MHz SDR，PSRAM设置为80MH DDR

 

        敏锐的小伙伴肯定会发现PSRAM的实际访问速度应该等效于160MH 8Bit（由于读取或者写入还有指令阶段和地址阶段以及空周期，所以理论速度更小一些），Flash的速度位80MHz 4bit，这样看来PSRAM读取速度比读Flash更快，那么XIP执行的时候应该代码和只读数据放在PSRAM中访问更快些（ESP32S3最大的模组可以外接16MB的PSRAM，完全足够），基于这样的考虑，我们来尝试做一些对比测试。

二、介绍

        针对上面的考虑，我们需要设置代码和只读数据在代码执行时是从PSRAM中执行的，我们应该怎么做呢？

        一般情况下我们需要自己设置链接脚本（关于加载视图与执行视图的区别大家可以参考我的其他博文），但是在esp-idf框架下这些繁琐的操作可以交给开发工具去做。

        Support for External RAM - ESP32-S3 - — ESP-IDF Programming Guide latest documentationhttps://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32s3/api-guides/external-ram.html#external-ram-config-bss        我们只需要在选中以下两项，代码段和只读数据段就可以放置到PSRAM（模组必须使能外部PSRAM）

 三、实战

        下面我们就通过一个例子来确认执行速度是否有所改善，我们通过一个音频重采样的例子来做下对比（其中音频数据我们以只读数组的形式放在flash中，机器上电后会被拷贝到PSRAM）

XIP_FLASH执行结果：

XIP_PSRAM执行结果： 

        实际对比下来速度上有所提升，但不是很明显，而且和理论时间差距很大。

        分析下来的原因虽然PSRAM虽然时钟快了，但是读取的等待时间也跟着边长，导致整体速度并没有比从Flash里面读取快很多。

        从上图可以确认读取等待时间有10个时钟周期，这个读等待周期过程太长导致虽然时钟频率快了但是实际数据吞吐率并没有很大的提升。