Android/Linux Thermal Governor之IPA分析与使用

最新推荐文章于 2024-06-14 11:04:59 发布

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文章标签：移动开发 c/c++ 嵌入式

本文详细介绍了Android/Linux系统中IPA（Intelligent Power Allocator）的工作原理和实现，重点讨论了PID控制器在调节温度和功耗中的作用。内容涵盖IPA模型的建立，PID参数设定，测试环境搭建，以及关键参数如sustainable-power, control-temp和dynamic-power-coefficient的解释。此外，还解析了IPA在不同场景下的功耗控制和实际测试数据。" 117034691,9331635,IDEA 2018与Gradle 2.5.4+Spring Boot 2.0.9 兼容性问题解析,"['Java', 'Gradle', 'Spring Boot', 'IDEA配置', '版本管理']

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IPA（Intelligent Power Allocator）模型的核心是利用PID控制器，Thermal Zone的温度作为输入，可分配功耗值作为输出，调节Allocator的频率和电压值。

由Power Management一般开发模型可知，包括模型建立，模型实现，验证。

1 IPA模型

PID控制器在Sustainable Power基础上，根据当前温度和Control Temp之间的差值，来调节可分配功耗值的大小，进而调节Cooling设备的状态，也即调整OPP（Voltage和Frequency组合）。

所谓Sustainable Power是在不同OPP情境下，某一个最大OPP的温度保持基本稳定。比其大者，温度上升明显；比其小者温度保持不变或者下降。这可以通过监测不同OPP对应的温度值，得到一个Sustainable Power。

另一个就是根据当前环境预估下一个场景功耗值。一般认为包括两部分Dynamic Power和Static Leakage，这是由实测过程中得出的经验。Dynamic Power可以认为跟Voltage和Frequency相关；Static Leakage跟Voltage和Temperature有关。根据实测得到的数据，进行分析得到最吻合数据的一组算式。由于的HiKey实测中，Static Leakage比较小，就被忽略了。所以最终Power值就只跟Voltage和Frequency相关，据此就可以算出OPP对应的功耗值。OPP和功耗之间就建立了联系。

在一个重要参数就是PID控制器的参数P、I、D的确定，这部分也存在一定的经验值。需要测试几组不同参数，然后看温度控制效果。

2 IPA测试环境

1. 在最靠近CPU的地方引出测试点。

2. 接出Ground、V+、V-到ARM Energy Probe。

3. 通过软件设置特殊状态：

1. 对于sustainable power需要将8核跑在100%workload。

2. 对于测试Cluster Power和CPU Power就比较复杂，下面单列。

4. 使用Ipython脚本读取Thermal Zone温度和测试点功耗。

HiKey对应的Cluster和CPU功耗状态如下：

Power State	PD_CPUx/CLKIN	PDCORTEXA53	PD_L2	LinuxKernel
CPU	CPU P-State	On	On	On	P-State
WFI	On, internal clock gating	On	On	C-State
CPU Off	Off	On	On	C-State
Cluster	Cluster P-State	On or Off	On	On	P-State
Cluster L2 Retention	Off	Off	Retention	C-State
Cluster Off	Off	Off	Off	C-State