低功耗方案 使用指南

本文档主要介绍动态调压方案的软硬件参数配置方法和调试方法。根据运行场景的不同，动态设置不 同的频率和电压水平来满足当前的电路时序和性能要求。DVFS 最大的特点是能根据 运行不同业务 CPU 和 GPU 占用率的多少，快速切换到不同的电压和主频，保证最经 济功耗运行。 ### 低功耗方案使用指南知识点详述 #### 一、概述 低功耗方案使用指南旨在为用户提供一套全面的动态电压与频率调整(Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS)技术应用指南。该技术的核心是根据设备实际负载情况动态调节处理器的工作电压和频率，从而在确保性能的同时最大化地降低功耗。 #### 二、电源设计 ##### 2.1 DC/DC芯片选型 - **关键考虑因素**：选择DC/DC转换器时需考虑效率、输出电压范围、负载电流范围等因素。 - **目标**：选取合适的DC/DC芯片可以提高整体系统的电源管理效率，减少能量损失。 ##### 2.2 PMU芯片选型 - **PMU简介**：Power Management Unit，用于集中管理和分配电源。 - **重要性**：PMU芯片的选择直接影响到系统功耗管理的有效性和灵活性。 - **特性考量**：包括但不限于输出电压精度、负载瞬态响应速度、集成度等。 #### 三、动态调压的控制方式 动态调压可以通过PMU电路或PWM技术实现，具体如下： ##### 3.1 通过PMU电路实现动态调压的控制方式 - **初始电压设置**：在系统上电初始化阶段，PMU会根据预设值为各组件提供一个初始工作电压。 - **系统启动后电压设置**：当系统正常运行时，PMU可以根据当前负载动态调整电压和频率。 - **I2C调压命令**：通过I2C总线发送特定命令来调整电压值。 - **Linux查询命令**：在Linux操作系统环境下，可以使用特定命令来查询当前电压状态。 - **SDK默认方案**：提供了一套默认的PMU配置，方便用户快速上手。 ##### 3.2 通过PWM技术实现动态调压 - **原理介绍**：利用PWM信号控制外部MOSFET开关来实现电压的调节。 - **外围电阻配置说明**： - **参考电压**：选择适当的参考电压源。 - **分压电阻网络**：合理设计分压电阻值，以获得所需的电压调节范围。 - **PWM信号频率**：确定PWM信号的频率，以确保电压稳定性和效率之间的平衡。 - **电压设置指南**：根据负载需求，通过调整PWM占空比来设置不同的输出电压。 #### 四、SDK调试 ##### 4.1 查看低功耗信息 - **CPU频率电压信息**：显示当前CPU的运行频率及其对应的电压。 - **CORE电压信息**：查看核心电压的状态。 - **GPU频率电压信息**：获取GPU的工作频率和电压。 - **CPU支持的低功耗策略**：列出CPU可用的节能模式。 - **CPU使用的低功耗策略**：显示当前CPU采用的节能策略。 - **CPU双核信息**：提供关于CPU双核的具体信息，如是否启用等。 ##### 4.2 设置低功耗参数 - **设置CPU低功耗策略**：可以根据实际应用场景选择合适的CPU节能模式。 - **设置CPU频率**：手动调整CPU的工作频率。 - **设置CPU频率和电压**：同时设置CPU的频率和电压。 - **设置CORE电压**：独立调节核心电压。 - **设置GPU的电压和频率**：对GPU的电压和频率进行调整。 - **打开/关闭CPU的AVS功能**：AVS（Automatic Voltage Scaling）自动电压调整功能的启停。 - **打开/关闭GPU的AVS功能**：同上，但针对GPU。 #### 五、配置实例 - **实例描述**：提供了具体的配置案例，帮助用户更好地理解和应用动态调压技术。 - **应用场景**：包括但不限于移动设备、嵌入式系统等，根据不同应用场景的特点，选择合适的动态调压策略。 ### 结论 动态电压与频率调整技术（DVFS）是一种有效降低功耗的方法，尤其适用于移动设备和嵌入式系统中。通过合理配置PMU电路或利用PWM技术，可以在不影响性能的前提下显著减少能耗。此外，借助SDK工具可以更方便地监控和调整系统功耗，以达到最佳的能源利用效果。对于硬件开发工程师和软件开发工程师来说，掌握这些技术细节是非常重要的，可以帮助他们设计出更加高效、节能的产品。