應用說明：共享記憶體#

在 imaFlex 和marathon 影像擷取卡上使用共用記憶體#

imaFlex 和 microEnable 5marathon 影像擷取卡具有共用 DRAM 記憶體。

每個使用記憶體的操作元，在幀擷取卡上僅會被分配至單一實體記憶體。在 imaFlex 及 microEnable 5marathon 幀擷取卡上，其運作原理則有所不同。在這些幀擷取卡上，您可以使用速度更快的 DDR4（imaFlex）或 DDR3（marathon ）記憶體。然而，這僅是一組單一實體記憶體，因此所有使用該記憶體的VisualApplets 操作元都必須共享其頻寬。

要確定幀擷取卡的記憶體配置，最佳方式是參閱《VisualApplets 裝置資源文件》。在該文件中，您可以找到與在VisualApplets 設計中使用 DRAM 元件相關的資訊：RAM 容量、RAM 資料位寬及每組 RAM 的頻寬（適用於所有平台，marathon 系列除外），以及marathon 系列的總 RAM 頻寬（共用）。

資訊

《VisualApplets 裝置資源文件》中列出的頻寬數值僅為理論上的最大值。實際使用時，效能可能會有所降低。

本文件將引導您透過 RAM 容量與 RAM 資料位寬等資訊，針對特定平台有效率地運用記憶體。此外，本文件亦可協助您計算marathon 系列各 RAM 所對應的頻寬。

DRAM 的高效運用#

在《VisualApplets 裝置資源文件》中，您可以查閱有關特定平台 RAM 容量資訊：

針對 imaFlex CXP-12 Quad：3 x 512 MiB DDR4
針對imaFlex CXP-12 Penta ：5 x 512 MiB DDR4
適用於marathon 系列及 Lightbridge：4 x 512 MiB DDR3

這些數值提供了關於總記憶體容量的資訊（例如，marathon 系列：4 × 512 MiB = 2 GiB（2^31 位元組）），以及單一「VisualApplets 」操作員最多可使用的分割區大小（marathon 系列：512 MiB）。

唯有善用完整 RAM 資料寬度的相關資訊（請參閱VisualApplets 裝置資源文件），才能針對每個運算子有效利用此最大 RAM 容量：

對於 imaFlex CXP-12 Quad 而言，RAM 的資料位寬為 384 位元
對於imaFlex CXP-12 Penta ，RAM 的資料位寬為 640 位元
對於marathon 、VCX-QP 及VF2，RAM的資料位寬為512位元
對於marathon 的VCL、VCLx及Lightbridge，RAM資料寬度為256位元

在VisualApplets 設計中，RAM資料寬度等於位元寬度乘以並行度，再乘以與DRAM運算子相連的連結之核心元素數。

DRAM 的使用範例#

此範例採用了適用於marathon VCL 平台的簡易「VisualApplets 」設計，如下圖所示。

此範例採用 4 級並行度與 8 位元的位元寬度。因此，此範例僅使用 4 × 8 = 32 位元的 RAM 資料寬度。然而，為了達到最高效率，頻寬必須為 256 位元。因此，您必須將並行度增加至 32，如下一圖所示。

現在，此設計可確保您能有效率地使用 DRAM。一般來說，充分利用可用的 RAM 資料寬度總是最佳做法。然而，有時這並不可行，因為您可能需要更多資源、您的資料格式無法被 256 整除，或是運算子的參數已無法支援完整的範圍。因此，您需要了解是否也能採用較低的並行度。為此，您必須理解記憶體頻寬，相關內容將於下一節中說明。

記憶體頻寬#

您可以在《VisualApplets 裝置資源文件》中查閱有關單一 DRAM 元件最大記憶體頻寬的特定平台資訊。由於需將 RAM 的讀取與寫入操作一併考量，因此在計算最終頻寬時，需將最大頻寬除以 2：

公式　所得頻寬　最大值

只有當您使用完整的 RAM 資料寬度時，才能達到此帶寬數值（請參閱「DRAM 的有效使用」一節）。因此，在計算最終帶寬時，您需要將「已使用的 RAM 資料寬度」與「完整的 RAM 資料寬度」之間的比率納入考量：

公式　所得頻寬　最大值

根據此公式，您可以計算出所需的 RAM 資料位寬：

bit width * parallelism * kernel elements of a link connected to a RAM element 用於設計中以實現特定的最終頻寬。這意味著，若已定義位元寬度與核心元件，您亦可據此計算出連接至 RAM 元件之鏈路的最低所需並行度。

記憶體頻寬計算範例#

您可以針對「記憶體頻寬」一節中的設計範例，計算其最終頻寬。以圖 1 所示、RAM 資料寬度為 32 位的設計範例為例，其最終頻寬為：

公式　所得頻寬　最大值

以圖 2 所示的設計範例為例，其 RAM 資料寬度為 256 位元，所得的頻寬為：

公式　所得頻寬　最大值

Shared Memory#

「記憶體頻寬」章節中的頻寬計算公式，在僅存在單一 DRAM 運算器時，適用於所有幀擷取卡平台。此外，該公式亦適用於所有平台（marathon 系列除外）中，小程式內各 DRAM 元件的頻寬計算。若您使用多於一個運算器，marathon 系列的總記憶體頻寬將被共享。此時，單一 DRAM 元件的頻寬將根據以下公式計算：

公式　所得頻寬　最大值

共享記憶體範例#

以下是針對marathon VCL平台的範例，其中包含兩台攝影機、兩個DRAM元件（RAM資料寬度為32位元）以及兩個DMA，如下圖所示：

所得的頻寬為：

公式　所得頻寬　最大值

相較於在「記憶體頻寬」一節中，針對 32 位元 RAM 資料寬度但設計中僅含一個 DRAM 元件所計算出的頻寬，當使用兩個 DRAM 元件時，所得頻寬僅為先前數值的一半。若要讓兩個 DRAM 元件達到與單一 DRAM 元件相同的頻寬，則需將 RAM 資料寬度加倍（即 64 位元）。

操作員設定#

運算子設定會自動適應特定幀擷取卡硬體所支援的 RAM 資料位寬。因此，大多數運算子皆支援《VisualApplets 裝置資源文件》中所述的 RAM 資料位寬。部分運算子僅允許並行度為一。為克服 64 位元的鏈路位元寬度限制，其中部分運算子可接受核心程式，以採用如「DRAM 的高效利用」及「記憶體頻寬」章節所述的高效RAM 資料寬度。部分 DRAM 運算子則屬例外，需進行特殊設定方能高效利用。有關運算子最佳設定的詳細資訊，請參閱運算子 CoefficientBuffer 的文件。