FPGAソフトコアCPUにおける最適化を検証する：MAX 10 FPGAで学ぶFPGA開発入門（14）（5/7 ページ）

MAX10搭載開発ボード「MAX 10 NEEK」でソフトコアCPU「NIOS II」を利用する際、最適化しないことを推奨されるが、設定自体は施せる。では最適化すると速くなるのか？有償版も含めて検証する。

[大原 雄介，ITmedia]

　さてプログラムの説明はこのあたりにして、ビルドして動かしてみたい。ビルドのためにはまずdhry.hをプロジェクトに追加（Photo05）し、さらにEclipseからBSP Editorを呼び出して（Photo06）、sys_clk_timerにTimer_1msが指定されている事を確認しておく（Photo07）。このあたりの話は以前こちらで説明した通りだ。

Photo05:dhry.hをドラッグ＆ドロップでEclipseのNEEK_Dhryにコピーするとこのダイアログが出てくるので、"Copy files"を選ぶとプロジェクトフォルダにコピーされ、プロジェクトにも追加される

Photo06:これはNEEK_Dhryを右クリックして呼び出す形

Photo07:なぜか筆者がビルドしたときは自動的に指定されていたが、されない場合もあるので注意

　さて、ここまで完了したらビルドして実行する。ちなみにNUMBER_OF_RUNSにリスト通りの数値（100万）を指定すると30分以上帰ってこないので、まずデバッグがてらこれを10000に書き換えて実行してみる。結果はPhoto08の様に、1万回で2006〜2007msという結果になった。

　前にも書いた通り、VAX 11/780の数字が1757.0 Dhrystone/secで、今回はおおむね4982.6 Dhrystone/secだから2.84 DMIPSという計算になる。MAX10 Evaluation Boardで試した時には3.34 DMIPSという数値だったが、今回は1ms毎に（Alarm_Int()内で）IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA()を呼び出してキー押下を確認しているので、このオーバーヘッドの分遅くなったと思えば、まぁ納得できる数字である。

NIOS IIにおける最適化の効果

　さて今回の本題はここから。以前こちらで紹介したが、NIOS IIを使う場合、OptimizingをOffにする事が推奨というか指示されている。理由は“compiler optimization may cause some problems while running the program”ということであるが、これをOffにしていたらそれは性能が出ないのも当然である（Photo09）。

Photo08:右のNios II Consoleを参照。1万回のループなので2秒ごとに結果出力となっている

　ではこれをOnにするとどうなるか？