CH340的驱动CPU占用率比竞品高很多

只看该作者 · 2021-6-30 11:50

看到有人反馈CH340一个串口能占15%的CPU，一台电脑多插几个CH340同时跑基本就没法用了。于是利用手头的工具测试了下：
同一台PC，Win7x64，同一个软件sscom4.2，115200波特率自发自收sqlite3.c文本文件。
CH340N的占用率在6%到10%之间跳动，没有到15%但是最高也超过10%了，偏差不是太大。
FT2232D方案的USBTTL CPU占用率2%左右跳动。
是不是驱动的bug？

只看该作者 · 2021-6-30 18:06

本帖最后由 WCH@TECH39 于 2021-10-3 17:39 编辑

您好，您反馈的现象可能与串口应用软件开启了显示功能有关。您可以使用我司如下串口软件，并在是否显示接收 2 种情况下看下 CPU 的占用率情况。软件地址： http://wch.cn/downloads/COMTransmit_ZIP.html
CPU占用率差别与串口软件数据的刷新显示的频率有关。关闭显示时，CH、CP、FT的CPU占用率均为3%左右，所以不是驱动程序问题，而是显示刷新的原因。
打开显示后不同，是因为CH340和CP2102侧重于工业应用和实时性，有数据就尽快通知应用层（串口工具频繁来取、频繁刷新显示），而FT默认是积聚一段时间的数据再通知应用层（工具显示刷新少），这只是FT产品定位与CH/CP不同，如调试类工具软件需要显示，而协议软件不需要显示，更注重实时性。

只看该作者 · 2021-7-1 08:10

WCH@TECH39 发表于 2021-6-30 18:06
您好，您反馈的现象可能与串口应用软件开启了显示功能有关。您可以使用我司的串口软件，在是否显示接收2种 ...

测试是在同样一个sscom4.2软件下进行的，只有底层驱动有差异。因此你说的与应用有关是不成立的。
你们可以使用FTDI的芯片同样软件对比测试一下，很容易复现出结果。用这个软件的原因是它支持发送文件，可以对串口进行压力测试。

只看该作者 · 2021-7-1 08:22

WCH@TECH39 发表于 2021-6-30 18:06
您好，您反馈的现象可能与串口应用软件开启了显示功能有关。您可以使用我司的串口软件，在是否显示接收2种 ...

既然你提到这个软件，我也顺手下载测试了下。实验结果如下：
使用CH340N，115200自发自收，CPU占用率在10%-12%之间跳动。
使用FT2232D，115200自发自收，CPU占用率在3%-6%之间跳动。
整体上这个软件的占用率比sscom4.2要高，但是这只能说明这个软件CPU占用率比sscom4.2高。
同样软件下，CH340驱动的CPU占用率确实比FT2232D要高很多。
建议你们还是检查下CH340驱动代码，如果开源出来的话我可以帮你们检查。
有的人做测试平台，需要一台PC插多个USBTTL串口，CPU占用率会限制能插的USBTTL个数。

只看该作者 · 2021-7-1 10:12

CPU占用率还好吧，我现在怕的是内存占用率

只看该作者 · 2021-7-1 10:39

不仅如此，CH340还会影响同一电脑其它USB端口的设备。
saleae逻辑分析仪，自身没有缓存，将采样数据通过高速USB实时传输至PC进行存储和分析，最高支持24M采样率8通道。
如果电脑上插了CH340，即使没有打开串口，没有数据传输，saleae逻辑分析仪最高采样率下会出错，只有将采样率降至很低才能用。
测试了其它几家USB转串口芯片，包括FT232，PL2303，CP2102，XR21等，均无此种毛病。
测试环境为win7 x64，均为独立USB端口，没有使用HUB。

只看该作者 · 2021-7-1 10:55

听你们这么一说，我得持续关注一下。。后面有项目要做USB转串口的模块给客户。之前一些小的项目喜欢用CH340，主要是管脚少，好用。

只看该作者 · 2021-7-2 09:37

本帖最后由 WCH@TECH39 于 2021-7-2 10:15 编辑

#9

只看该作者 · 2021-7-2 12:32

此外，我还测试了CH340和FT2232D在Linux下的表现，实测两者差不多，CPU占用率都是10%左右。

只看该作者 · 2021-7-2 13:34

本帖最后由 LiuShuai1981 于 2021-10-3 16:33 编辑

见2楼回复，CPU占用率区别是频繁显示刷新所致。刷新快肯定比刷新慢占用的CPU会多一点。

工程师对比过CH340、CP2102和FT的，CH340和CP2102测试结果差不多，因CH和CP侧重于工业应用和实时性，有数据就立即通知应用层，而FT默认是积聚一段时间的数据再通知应用层。

只看该作者 · 2021-7-2 21:26

本帖最后由 WCH@TECH39 于 2021-10-3 16:14 编辑

您好，根据如上测试，我们做了相关对比验证，详细测试过程见链接中视频。

结论是：CH340驱动的CPU占用率没有异常，电脑上多个CH340同时使用也不受影响。

测试计算机

CPU：i3-6100

系统：Win7 64位

测试硬件

CH340C

CP2102

FT232R

1、使用COMTransmit软件测试，115200波特率，回环测试，关闭接收显示，发送文件，平均CPU占用率：

CH340：约3%

CP2102：约3%

FT232：约3%

2、使用COMTransmit软件测试，115200波特率，回环测试，开启接收显示，发送文件，平均CPU占用率：

CH340：约15%

CP2102：约15%

FT232：约3%

FT驱动的“延迟计时器”参数（默认16毫秒）会影响串口读取/刷新显示次数，FT如果要达到CH/CP的实时性，可设置参数为1毫秒，结果为：

FT232：约24%

测试视频链接：https://pan.baidu.com/s/1wjmZCAGSX4ALKVEAe_tZvA

提取码：hhhc

只看该作者 · 2021-7-2 21:59

WCH@TECH39 发表于 2021-7-2 21:26
您好，根据如上测试，我们做了相关对比验证，详细测试过程见链接中视频。结论是：CH340驱动的CPU占用率没有 ...

测试1和2的差异在于2开了接收显示，CH/CP的CPU占用率由3%增加到了15%，也就是数据从串口的TXD输出，到RXD接收，回到PC的内存中，FT的驱动可以设置一个等待时间，比如16ms，然后统一读取16ms内收到的数据，而CH/CP是收到数据就读取数据，造成读取次数过多，增加了CPU占用，这样理解准确吗？

本质上还是由于驱动程序对实时性和CPU占用率的折衷选择造成的吧？

只看该作者 · 2021-7-3 10:33

本帖最后由 WCH@TECH39 于 2021-10-3 18:23 编辑

imdx 发表于 2021-7-2 21:59
测试1和2的差异在于2开了接收显示，CH/CP的CPU占用率由3%增加到了15%，也就是数据从串口的TXD输出，到RXD ...

我们可以再增加这种低刷新、低实时的选项，毕竟有些调试打印类应用，没必要按工业级应用那样对待。
可这样理解：CH340和CP2102采用了小包快跑的模式，类似5个18人小巴，即满即开，对应的另一模式是2个45人拼大巴，运载能力强。

只看该作者 · 2021-7-3 14:15

WCH@TECH39 发表于 2021-7-3 10:33
您好，驱动中设置延迟定时器的作用，可理解为驱动上传给USB主机的超时等待时间，上传的规则是芯片串口接收 ...

下面是FT2232D和CH340的串口设置，可以看到，FT的设置明显选择更多一些，建议CH340驱动借鉴FT的做法，默认还是使用现在的设置。
用户可以手工设置延时计时器，给那些不在乎延迟，在乎CPU占用率的用户一个设置机会。单独维护一个私有驱动是不可取的。

只看该作者 · 2021-7-3 18:40

这个平时还没怎么注意

只看该作者 · 2021-7-5 09:59

本帖最后由 WCH@TECH39 于 2021-10-3 18:26 编辑

imdx 发表于 2021-7-3 14:15
下面是FT2232D和CH340的串口设置，可以看到，FT的设置明显选择更多一些，建议CH340驱动借鉴FT的做法，默 ...

感谢您的建议与反馈。

只看该作者 · 2021-7-6 08:50

本帖最后由 imdx 于 2021-7-6 08:53 编辑

WCH@TECH39 发表于 2021-7-3 10:33
您好，驱动中设置延迟定时器的作用，可理解为驱动上传给USB主机的超时等待时间，上传的规则是芯片串口接收 ...

下面的“驱动”的意义理解是否准确？

驱动（这里的“驱动”指的是PC中的驱动程序？）中设置延迟定时器的作用，可理解为驱动（这里的“驱动”指的是CH340的固件？）上传给USB主机的超时等待时间，上传的规则是芯片串口接收大于62字节时立刻上传或者缓冲区至少1字节但不满62字节定时器超时上传。

也就是说，目前FT芯片的这个特性，是在FT芯片内部的固件中实现的，对于已经上市的CH340（固件无法更新）是无法通过更新PC的驱动程序来解决的，这样理解对吗？

这个规则：“上传的规则是芯片串口接收大于62字节时立刻上传或者缓冲区至少1字节但不满62字节定时器超时上传”，是FT芯片的规则吧？对于CH340，这个规则是否是相同的？如果相同，只是超时时间固定不能设置？如果固定不能设置的话，这个固定的时间是多少ms？

只看该作者 · 2021-7-6 13:42

本帖最后由 WCH@TECH39 于 2021-10-3 18:26 编辑

1、驱动是指PC端驱动程序，如上所指均为“驱动程序”特性与芯片无关。
2、CH340是实时处理，有数据就立刻通知应用层来取，无延迟。
3、FT默认是非实时处理，会积聚数据再通知应用层来取。

只看该作者 · 2021-7-7 19:06

看到你们如此严谨的讨论资源占用的问题并进行对比
想想平时根本没关心这些
惭愧啊

只看该作者 · 2021-7-7 21:14

必须关注。而且那么多用户使用。
给出详细的信息，只是想给你们更清楚的回答。

CH340的驱动CPU占用率比竞品高很多

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