性能数据追踪系统
追踪RK3588项目的所有关键性能指标,为答辩提供数据支撑。
核心性能指标
<!-- Last-Updated: 2026-01-10 | Source: 板端测试 -->1. NPU推理性能 ⭐⭐⭐
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**模型**: yolo11n_416.rknn **输入尺寸**: 416×416 **量化方式**: INT8 | 指标 | 当前值 | 任务书要求 | 达标情况 | 证据文件 | |------|--------|-----------|---------|---------| | 模型大小 | 4.3 MB | <5 MB | ✅ 超额14% | yolo11n_416.rknn | | 推理延迟 | 25.31 ms | - | ✅ 优秀 | board_deployment_success_report.md | | 推理FPS | 40 | >30 FPS | ✅ 超额33% | 同上 | | NPU核心数 | 3核并行 | 多核优化 | ✅ 完成 | RknnEngine.cpp:L45 | | NPU利用率 | ~90% | - | ✅ 优秀 | - | **测试环境**: - 板卡: RK3588 (Talowe), IP: 192.168.137.226 - 系统: Ubuntu 20.04.6 LTS - RKNN Runtime: v0.8.2 - 测试日期: 2026-01-08
2. 端到端性能
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**文件版(dual_nic_demo)**: | 指标 | 数值 | 备注 | |------|------|------| | 端到端FPS | 35.58 | 647帧测试 | | 端到端延迟 | 28.1 ms | 含预处理+推理+后处理 | | 成功率 | 100% | 647/647帧 | | 平均检测数 | 25个/帧 | traffic_video.mp4 | **网络版(dual_nic_network_demo)**: | 指标 | 数值 | 备注 | |------|------|------| | 端到端FPS | 3.96 | 含网络传输 | | 端到端延迟 | 252 ms | UDP编解码开销 | | 传输成功率 | 100% | 647/647帧 | | 网络开销 | ~224 ms | 252-28=224ms |
3. 网络性能 ⭐⭐⭐
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**双千兆以太网吞吐量**: | 测试工具 | 测试时长 | 吞吐量 | 任务书要求 | 达标情况 | |---------|---------|--------|-----------|---------| | iperf3 | 60秒 | 912 Mbps | ≥900 Mbps | ✅ 超额1.3% | **测试命令**: ```bash # 服务端(板端) iperf3 -s # 客户端(PC端) iperf3 -c 192.168.137.226 -t 60 -i 5
测试环境:
- •板端: RK3588, eth0 (192.168.137.226)
- •PC端: Windows 11 + WSL2
- •网络: 千兆以太网直连
- •测试日期: 2026-01-09
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### 4. 模型精度 ```markdown **COCO Person子集 mAP**: | 模型 | mAP@0.5 | mAP@0.5:0.95 | 任务书要求 | 状态 | |------|---------|-------------|-----------|------| | baseline (best.rknn) | 61.57% | 38.2% | >90% | ⏳ 待优化 | | yolov8n_person_80map | 80.0% | 52.1% | >90% | ⏳ 接近 | | 预期(CrowdHuman微调) | 92-95% | - | >90% | 🎯 目标 | **优化方案**: - 数据集: CrowdHuman(15,000+训练图像) - 训练平台: AutoDL RTX 4090 - 预计时间: 2-4小时 - 预计成本: ¥10-15
5. 系统资源占用
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| 资源 | 占用情况 | 备注 | |------|---------|------| | 内存占用 | ~50 MB | 含模型 | | NPU内存 | ~10 MB | RKNN模型 | | CPU占用 | <10% | 主要是NPU | | GPU占用 | 0% | 未使用 |
性能优化历史
优化1: 输入尺寸调整(2026-01-07)
<!-- Evolution: 2026-01-07 | 优化: 640→416 | 提升: 167% -->问题: 640×640输入导致Transpose CPU fallback
分析:
- •RKNN NPU Transpose限制: 16384元素
- •640×640: (1, 84, 8400) = 33600元素 > 16384 → CPU fallback
- •416×416: (1, 84, 3549) = 14196元素 < 16384 → NPU执行
优化结果:
| 尺寸 | 延迟 | FPS | 改进 |
|---|---|---|---|
| 640×640 | ~65ms | ~15 | baseline |
| 416×416 | 25.31ms | 40 | +167% ⭐ |
证据: RknnEngine.cpp, MIDTERM_PROGRESS_SUMMARY.md
优化2: NPU多核并行(2026-01-08)
<!-- Evolution: 2026-01-08 | 优化: 单核→3核 | 提升: 40% -->实现:
cpp
rknn_set_core_mask(ctx, RKNN_NPU_CORE_0_1_2);
优化结果:
| 配置 | 延迟 | FPS | 改进 |
|---|---|---|---|
| 单核 | ~42ms | ~24 | baseline |
| 3核并行 | 25.31ms | 40 | +67% ⭐ |
证据: RknnEngine.cpp:L45
优化3: 后处理置信度阈值(2025-12-25)
<!-- Evolution: 2025-12-25 | 优化: conf=0.25→0.5 | 提升: 20000% -->问题: conf=0.25导致NMS瓶颈,后处理3135ms
优化结果:
| 配置 | 后处理延迟 | 端到端FPS | 改进 |
|---|---|---|---|
| conf=0.25 | 3135ms | 0.3 | baseline |
| conf=0.5 | 5.2ms | 60+ | +20000% ⭐⭐⭐ |
证据: artifacts/bench_summary.json
性能对比
ONNX GPU vs RKNN NPU
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| 平台 | 延迟 | FPS | 精度 | 功耗 | |------|------|-----|------|------| | ONNX GPU (RTX 3060) | 8.6ms | ~116 | 100% | ~170W | | RKNN NPU (RK3588) | 25.31ms | 40 | ~98% | ~10W ⭐ | **优势**: - NPU功耗仅GPU的6% - FPS满足实时要求(>30) - 精度损失<2%(INT8量化) - 边缘设备部署优势明显
不同模型对比
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| 模型 | 大小 | 延迟 | FPS | mAP@0.5 | |------|------|------|-----|---------| | yolo11n | 4.3MB | 25.31ms | 40 | 61.57% | | yolov8n | 4.8MB | ~27ms | 37 | 80.0% | | yolov5su | 7.2MB | ~35ms | 28 | - | **选择**: yolo11n(平衡性能和精度)
性能验证脚本
自动性能测试
bash
#!/bin/bash
# scripts/test_performance.sh
echo "=== NPU推理性能测试 ==="
./dual_nic_demo \
artifacts/videos/traffic_video.mp4 \
artifacts/models/yolo11n_416.rknn \
/tmp/results | tee /tmp/perf_test.log
# 提取关键指标
FPS=$(grep "Average FPS" /tmp/perf_test.log | awk '{print $3}')
LATENCY=$(grep "Average latency" /tmp/perf_test.log | awk '{print $3}')
SUCCESS=$(grep "Successfully uploaded" /tmp/perf_test.log | awk '{print $3}')
echo "✅ FPS: $FPS (要求: >30)"
echo "✅ 延迟: $LATENCY"
echo "✅ 成功率: $SUCCESS"
# 更新skill文件
python3 scripts/update_performance_skill.py \
--fps "$FPS" \
--latency "$LATENCY" \
--success-rate "$SUCCESS"
网络吞吐量测试
bash
#!/bin/bash
# scripts/test_network.sh
echo "=== 千兆网卡吞吐量测试 ==="
# 板端启动服务器
ssh root@192.168.137.226 "iperf3 -s -D"
# PC端测试
iperf3 -c 192.168.137.226 -t 60 -i 5 | tee /tmp/network_test.log
# 提取吞吐量
THROUGHPUT=$(grep "receiver" /tmp/network_test.log | tail -1 | awk '{print $7}')
echo "✅ 吞吐量: $THROUGHPUT Mbps (要求: ≥900)"
# 更新skill文件
python3 scripts/update_performance_skill.py \
--network-throughput "$THROUGHPUT"
性能趋势分析
历史性能记录
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| 日期 | 模型 | FPS | 延迟 | mAP | 备注 | |------|------|-----|------|-----|------| | 2025-12-20 | baseline | 15 | 65ms | - | 640×640 CPU fallback | | 2025-12-25 | baseline | 60+ | 16.5ms | 61.57% | conf=0.5优化 | | 2026-01-07 | yolo11n | 24 | 42ms | 61.57% | 416×416单核 | | 2026-01-08 | yolo11n | 40 | 25.31ms | 61.57% | 3核并行 ⭐ | | 2026-01-10 | yolov8n | 37 | 27ms | 80.0% | 精度提升 | **趋势**: - FPS: 15 → 40 (+167%) - 延迟: 65ms → 25.31ms (-61%) - mAP: 61.57% → 80% (+30%)
答辩关键数据速查
必须记住的10个数字:
- •4.3 MB - 模型大小(<5MB要求)
- •40 FPS - 推理速度(>30要求,超额33%)
- •25.31 ms - 推理延迟(优秀水平)
- •912 Mbps - 网络吞吐量(≥900要求)
- •100% - 传输成功率(647/647帧)
- •3核 - NPU并行核心数
- •80% - 当前最高mAP(接近90%目标)
- •90% - NPU利用率(优秀)
- •167% - 优化提升幅度(640→416)
- •93.3% - 项目综合完成度
自动更新机制
当运行性能测试时,Claude应自动:
- •检测测试输出
- •提取关键指标
- •更新本SKILL.md
- •添加Evolution标记
- •同步更新中期总结
触发命令:
bash
./dual_nic_demo ... | tee /tmp/perf.log # Claude自动检测/tmp/perf.log并更新
最后更新: 2026-01-10 数据来源: 板端实测 验证状态: ✅ 已验证