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性能参数数据

作者：许璐　|　最后修改：2026-05-18

本文是关于 Air8000 的性能参数数据汇总，主要包含硬件与底层接口测试、通信与网络性能测试 、文件系统与存储介质测试、多媒体与应用性能测试 以及 环境适应性与稳定性测试五大类。

已经测试完成的数据汇总如下：

一、硬件与底层接口测试

这类测试主要验证芯片/模组的物理特性和基础外设功能，主要验证 RAM、ROM、Nano Flash、GPIO、UART、SPI、IIC、CAN 等接口在极限速率下的通信稳定性与数据完整性。 该部分目前还剩余 Nano Flash、GPIO、UART、SPI、IIC、CAN 等测试，后续会陆续补充。已测试完的数据汇总如下：

1.1、RAM 测试

此项测试主要验证内存颗粒的读写正确性，评估最大读写速度及最大可申请内存容量。

测试项目 最大写入速度(MB/S) 最大读取速度(MB/S) 最大可申请内存(KB) 备注
测试数据 125 64.08 2559 最大申请内存为2559kb申请完后打印剩余内存数为3130.938k，因为这3M内存不连续，无法一次性申请出来。

此处需要补充说明当前测试环境为只用到了申请内存这个 API，客户实际项目中根据调用接口和数量不同，可申请的连续内存不同，出现上下浮动为正常，当用户调用的接口过多，最大可申请内存可能不足 10K（属正常现象）。

1.2、ROM 测试

此项测试评估内部 Flash 的写入和读取功能及速度。

测试项目
 最大写入速度/当前文件大小
 最大读取速度/当前文件大小
 最小写入速度/当前文件大小
 最小读取速度/当前文件大小
测试数据
 165.91KB/S(256KB)
 3200KB/S(16KB)
 29.41KB/S(1KB)
 333.3KB/S(1KB)

针对上述测试数据的最大/最小读写速度时的文件大小差异进行补充说明。 Flash 存储以页为单位读取，以块为单位擦除。页/块大小影响读写效率：

  • 1KB 读写速度最小：

  • 因小于页大小，需先读整个页，且每次写入都可能触发“读-改-写”周期，导致实际物理写入量远大于 1KB，控制器需要频繁处理小数据，吞吐量极低。

  • 256KB 写入速度最大：

  • 256KB 接近 Flash 的单个块大小，擦除一次块后可写入更多数据，减少擦除操作的频率。

  • Flash 存储支持连续页写入（同一块内的连续页），直接以页为单位进行编程，无需频繁的读-改-写操作，写入放大系数接近 1，充分利用了闪存介质的带宽。

  • 16KB 读取速度最大：

  • 16KB 接近 Flash 存储的页的整数倍大小，可一次性读取完整页，避免跨页寻址开销。

1.3、GPIO 翻转测试

此项测试通过 gpio.setup(21, 0)，然后在一个 while(1)循环中，连续执行 gpio.toggle(21) 操作，中间不加任何延时。用示波器探头连接被测 GPIO 引脚和地。观察波形：读取示波器显示的方波频率。该频率的一半即为 GPIO 的翻转速度的方式，测试 GPIO 的最高输出频率，衡量 CPU 的 IO 吞吐极限。

测试数据如下：

GPIO号
 速率
21
 50ns

示波器波形如下：

img

需要注意 Air8000 模组，GPIO 大于 128 不支持翻转.实际测试中，可能因为 PCB 板材传导，PCB 线长/线宽等因素影响。

1.4、SPI 自身回环速度测试

本项测试通过将 SPI 的发送线（MOSI）与接收线（MISO）短接，使发送数据直接环回至接收端。通过比对发送与接收数据是否一致，验证 SPI 在特定频率下的通信可靠性，并找出不出错的最高频率。测试 SPI 总线的最高工作频率，评估 SPI 接口的极限吞吐能力。

测试数据如下：

临界频率
 实际传输速率
 最大不丢包(单包)传输字节数
30.00MHz
 2.40MB/s
 1MB

二、通信与网络性能测试

主要验证驻网开机时间、TCP 丢包与重传率、iperf 吞吐量、传导射频指标、CH390 有线网速、HTTP/FTP 上传下载速率、AirLink 数据传输性能以及断网重连响应时间，评估模组在不同网络环境下的连接能力与传输稳定性。

该部分目前只完成了驻网/开机测试，其余项后续会陆续补充。

2.1、驻网/开机时间测试

此项测试采用冷启动方式，利用功耗分析仪和串口日志记录从模组上电到系统启动、再到成功注册 4G 网络的全过程耗时，测量 10 次剔除首次后取平均值。(统一使用 sim1(sim2 会拖慢驻网时间),统一使用同一张卡）

测试项目
 驻网频段
 测试次数
 最大时间(s)
 最小时间(s)
 平均时间(s)
 备注
上电到第一包日志
 BAND3
 10
 1.102
 0.442
 0.829
 剔除首次，不计入计算
上电到联网成功
 BAND3
 10
 2.141
 1.778
 1.985
 剔除首次，不计入计算

2.2 HTTP 上传/下载速度测试

该部分测试主要是通过 HTTP 协议在不同网络接口（4G/Wi-Fi/以太网)下，向不同存储介质（RAM/内部 Flash/TF 卡）进行文件上传和下载，评估网络传输与存储读写协同工作的实际吞吐能力和稳定性。

本项测试使用 Air8000A 开发板，由于是测试不同网卡和不同存储介质的上传/下载速度，需要用到：不同运营商的手机卡，网线，SD 卡，考虑到信号强度对速度的影响还需要准备天线。如图所示：

img

需要特别注意的是，开发板上的 SD 卡跟以太网 CH390H 使用的是同一路 SPI1，区别是二者的 CS 片选不同；配置如下

--开发板网卡配置
    exnetif.set_priority_order({
        {
            ETHERNET = {
                pwrpin = 140, 
                tp = netdrv.CH390,
                opts = {spi = 1, cs = 12, irq = 21}
            }
        }
    })

--SD卡配置
-- 打开ch390供电脚
gpio.setup(140, 1, gpio.PULLUP) 

--上拉ch390使用spi的cs引脚避免干扰
gpio.setup(12,1)
function tfcard_main_task() -- 开始进行主测试流程。

    -- ##########  SPI初始化 ##########
    -- Air8000整机开发板上TF卡的的pin_cs为gpio20，spi_id为1.请根据实际硬件修改
    spi_id, pin_cs = 1, 20
    spi.setup(spi_id, nil, 0, 0, 400 * 1000)
    --设置片选引脚同一spi总线上的所有从设备在初始化时必须要先拉高CS脚，防止从设备之间互相干扰。
    -- 在air8000开发板上，TF卡和ch390共用SPI1总线。
    gpio.setup(pin_cs, 1)
    -- ########## 开始进行tf卡挂载 ##########
    mount_ok, mount_err = fatfs.mount(fatfs.SPI, "/sd", spi_id, pin_cs, 24 * 1000 * 1000)
    if mount_ok then
        log.info("fatfs.mount", "挂载成功", mount_err)
    else
        log.error("fatfs.mount", "挂载失败", mount_err)
        -- goto resource_cleanup
    end

    -- ########## 获取SD卡的可用空间信息并打印。 ########## 
    data, err = fatfs.getfree("/sd")
    if data then
        --打印SD卡的可用空间信息
        log.info("fatfs", "getfree", json.encode(data))
    else
        --打印错误信息
        log.info("fatfs", "getfree", "err", err)
        -- goto resource_cleanup
    end

    -- 列出所有挂载点，如不需要，可注释掉。
    data = io.lsmount()
    log.info("fs", "lsmount", json.encode(data))

    -- ########## 功能: 启用fatfs调试模式 ##########
    -- fatfs.debug(1) -- 若挂载失败,可以尝试打开调试信息,查找原因.(设置调试模式)

end

sys.taskInit(tfcard_main_task)

具体测试数据如下：

测试项目 网卡 上传/下载文件位置 频段 信号强度 文件大小(KB) 下载/上传时间(s) 速度(KB/S)
HTTP上传 移动 ram B8 27 988.27 3.362 293.95
内部Flash文件系统 3.677 268.77
TF卡 4.519 218.69
联通 ram B8 28 2.78 355.49
内部Flash文件系统 2.941 336.03
TF卡 3.836 257.63
电信 ram B3 28 3.017 327.57
内部Flash文件系统 3.026 326.59
TF卡 3.705 266.74
WiFi ram - "rssi":-42 3.229 329.64
内部Flash文件系统 "rssi":-50 3.698 267.24
TF卡 "rssi":-48 4.061 243.36
以太网卡 ram - - 2.27 435.36
内部Flash文件系统 2.443 404.53
TF卡 3.279 301.39
HTTP下载 移动 ram B8 27 988.27 8.689 113.74
内部Flash文件系统 14.762 66.95
TF卡 10.595 93.28
联通 ram B8 28 13.215 74.78
内部Flash文件系统 20.581 48.02
TF卡 14.255 69.33
电信卡 ram B3 28 10.247 96.44
内部Flash文件系统 24.457 40.41
TF卡 14.517 68.08
WiFi ram - "rssi":-42 8.364 118.16
内部Flash文件系统 "rssi":-50 15.775 62.65
TF卡 "rssi":-48 10.917 90.53
以太网卡 ram - - 6.558 150.7
内部Flash文件系统 12.366 79.92
TF卡 9.307 106.19

根据测试结果可以得知，上传/下载为同一位置，对比不同网卡对 HTTP 上传/下载速度的影响可得知：以太网卡凭借网络链路的上行速率与下行速率相等，无无线干扰，连接稳定等优点传输速度最优，WIFI 受 2.4GHz 频段同频干扰严重，实际吞吐量受 RSSI 影响呈非线性衰减，传输速度次之，4G 网卡受当前环境下基站分布，频段以及 cat1 本身速率限制，所以传输速度偏低。

相同网卡下，对比不同位置对下载速度的影响可得知：ram 区基于无擦除延迟、无写入放大、CPU 直接寻址、DMA 传输等优点下载速度最快，TF 卡虽受限于 SPI 单数据线带宽，但凭借卡内缓存与异步写入机制，下载速度次之，内部 FLASH 区由于写入前必须擦除整块、驱动采用同步写验证导致下载速度慢。注意：低性能 SD 卡（如低速等级、TLC/QLC 闪存、无 DRAM 缓存）会显著降低写入速度，成为下载链路中的主要瓶颈。

2.3、FTP 上传/下载速度测试

此项测试通过在 SD 卡创建 1~16MB 文件，执行上传至服务器及下载后重命名保存操作，记录并统计最大、最小、平均速度，评估模块在 FATFS+SD 卡环境下的 FTP 协议吞吐能力及存储稳定性；不支持 FATFS 的模块则使用本地可创建的最大文件进行等效测试。

测试数据如下：

频段
 最大上传速度(KB/S)
 最小上传速度(KB/S)
 平均上传速度(KB/S)
 最大下载速度(KB/S)
 最小下载速度(KB/S)
 平均下载速度(KB/S)
B8
 332.68
 289.84
 319.49
 108.09
 70.42
 94.79

2.4、CH390 局域网网速测试 (以太网)

本项测试使用 Air8000 模块的 LAN 模式（路由器模式），通过 4G 移动网络为以太网设备（如 PC）提供上网接入，然后使用测速网站进行 10 次的上传/下载速度测试，记录平均值。实现外接以太网芯片的有线网络吞吐量测试。

测试之前需要准备：

Air8000 开发板一块 + 可上网的 sim 卡一张 +4g 天线一根 +wifi 天线一根 + 网线一根：

  • sim 卡插入开发板的 sim 卡槽
  • 天线装到开发板上
  • 网线一端插入开发板网口，另外一端连接可以上外网的路由器网口。

硬件连线如下：

img

测试数据如下：

最大上传速度(Mbps)
 最小上传速度(Mbps)
 平均上传速度(Mbps)
 最大下载速度(Mbps)
 最小下载速度(Mbps)
 平均下载速度(Mbps)
8.45
 8.04
 8.23
 5.46
 3.47
 4.94

三、文件系统与存储介质测试

3.1、SD 卡读写测试

该部分测试主要是通过挂载文件系统，测试大文件的顺序读写速度以及 1K 小文件的随机读写和文件创建删除性能，评估 SD 卡接口的吞吐能力和文件系统稳定性。

SD 卡最常见的两种文件系统是 FAT32 和 exFAT。

  • exFAT 文件系统：
  • 优点：支持更大文件和大分区，无日志结构减少闪存磨损。

  • 缺点：对底层要求高，兼容性差，连续写入压力大，无日志功能，无备份，不当操作极易出现数据损坏且修复困难，长期使用易产生碎片影响效率；此外，不适用于系统盘或长期备份，主要设计用于跨平台大文件传输，而非系统运行或重要数据长期存储。

  • FAT32 文件系统：

  • 优点：兼容性好、实现简单、内存占用小，目录项简单，写入扇区少，对错误容忍度高。
  • 缺点：单文件大小限制（最大 4GB）、分区小(部分系统限32GB)、无日志保护易损坏、不支持权限/加密等高级特性，且处理大量小文件时性能差、易产生碎片。

fatfs软件库支持这两种文件系统，在实际项目中请根据项目需求进行筛选。

测试项目
 exfat
 fat32
反复加载卸载成功率
 100%(60/60)
 100%(60/60)
4M文件写入速度
 0.98MB/S
 0.92MB/S
4M文件读取速度
 0.70MB/S
 0.41MB/S

2.4、TCP 丢包测试

本项测试通过将模组作为 TCP 客户端，主动连接 PC 上的 TCP 回环服务器。模组以固定间隔（向服务器发送固定大小的数据包。服务器将接收到的数据原样回环给模组。统计单位时间内收到的回环数据包数量。将“实际收到数量”与“理论发送数量”对比，差值即为丢包数。

测试数据如下：

时间间隔 理论发送数 实际发送数 实际接收数 丢包率
50ms 1200 1200 1198 0.17%
100ms 600 600 600 0
200ms 300 300 300 0
500ms 120 120 120 0
1000ms 60 60 60 0

需要注意的是：本次测试为极限测试，除固定时间间隔发送数据和最终数据总结以外无任何额外等待，最终结果受当前网络环境和服务器以及数据回环的影响，具体的情况依赖当前实际测试环境

四、多媒体与应用性能测试

这部分测试聚焦于显示输出、脚本执行效率以及多媒体文件传输速率三个方面，全面评估设备在多媒体应用场景下的综合性能表现。

4.1、Lua 运行速度测试

此项测试通过编写一个包含大量数学运算（从 1 加到 10000)循环 10 次的 Lua 脚本,运行脚本,打印出最终的耗时。测试脚本引擎执行数学运算和逻辑的效率。

测试项目
 测试次数
 平均时间(ms)
 备注
运行10次脚本
 10
 197
 4G模块网络相关优先级最高，测试过程中未插卡，模块进入飞行模式，只进行脚本运算，所以每次运行脚本时间相对稳定

环境适应性与稳定性测试尚未开始，具体测试项和数据后续会陆续补充。