功耗调整指引¶

REVISION HISTORY¶

Revision No.	Description	Date
1.0	Initial release	04/08/2025
1.1	Add idac voltage adjustment section	08/18/2026

1. 概述¶

本文档用于指导 SGS PureLinux 平台的功耗优化，主要介绍各模块的clock 开关或者调频方式。

2. 配置说明¶

目前 PureLinux 平台已接入 CCF （Common Clock Framework），默认未使用的模块均会在linux 系统启动阶段进行关闭。

但需要确保开启如下配置：

PureLinux：

Symbol: COMMON_CLK [=y]
Type  : bool
Defined at drivers/clk/Kconfig:21
  Prompt: Common Clock Framework
  Depends on: !HAVE_LEGACY_CLK [=n]

开启上述配置之后，时钟使能/失能以及时钟之前的依赖会由CCF 接管，各模块仅需使用 CCF 提供的接口对接即可，而对于用户，需要关注的点主要会分为：

模块增删

大部分 BSP 模块在使用的时候才会将时钟开启，但部分模块会在加载阶段（probe）就将时钟开启，这些模块在没有使用的时候需要确保是没有被装载的，例如 USB 模块。
模块调频

这部分主要针对功耗较高的串流模块，用户可以调到适合场景的合适频率，以降低功耗。

此外，还会对一些比较特殊的模块作专门的介绍，例如：cpu、idac。

2.1. 模块增删¶

该章节介绍的是模块的增加与移除的配置操作。

2.1.1. usb¶

usb 这边会分为host 端控制器以及 device 端控制器，这里边会分别介绍。

usb 2.0 主机端控制器：

Symbol: USB_EHCI_HCD [=m]
Type  : tristate
Defined at drivers/usb/host/Kconfig:129
  Prompt: EHCI HCD (USB 2.0) support
  Depends on: USB_SUPPORT [=y] && USB [=y] && HAS_DMA [=y] && HAS_IOMEM [=y]
  Location:
    -> Device Drivers
      -> USB support (USB_SUPPORT [=y])
  模块化对应驱动：ehci-hcd.ko

usb 2.0 设备端控制器：

Symbol: USB_SGS_MSB250X_UDC [=m]
Type  : tristate
Defined at drivers/sgs_common/usb/gadget/udc/usb20/Kconfig:1
  Prompt: Sgs MSB250X USB 2.0 Device Controller
  Depends on: USB_SUPPORT [=y] && USB_GADGET [=m]
  Location:
    -> Device Drivers
      -> USB support (USB_SUPPORT [=y])
        -> USB Gadget Support (USB_GADGET [=m])
          -> USB Peripheral Controller
  模块化对应的驱动有：udc-msb250x.ko

usb 3.0 主机端控制器：

Symbol: USB_XHCI_HCD [=m]
Type  : tristate
Defined at drivers/usb/host/Kconfig:20
  Prompt: xHCI HCD (USB 3.0) support
  Depends on: USB_SUPPORT [=y] && USB [=y] && HAS_DMA [=y] && HAS_IOMEM [=y]
  Location:
    -> Device Drivers
      -> USB support (USB_SUPPORT [=y])

  模块化对应的驱动有：xhci-hcd.ko、xhci-plat-hcd.ko

usb 3.0 设备端控制器

Symbol: USB_DWC3 [=m]
Type  : tristate
Defined at drivers/usb/dwc3/Kconfig:3
  Prompt: DesignWare USB3 DRD Core Support
  Depends on: USB_SUPPORT [=y] && (USB [=y] || USB_GADGET [=n]) && HAS_DMA [=y] && (EXTCON [=y] || EXTCON [=y]=n [=n])
  Location:
    -> Device Drivers
     -> USB support (USB_SUPPORT [=y])
  模块化对应的驱动：dwc3.ko

2.1.2. sdmmc¶

Symbol: SGS_SDMMC [=m]                                                                                                        Type  : tristate
Defined at drivers/sgs_common/sdmmc/Kconfig:1
  Prompt: Sgs SD/MMC Card Interface Support
  Depends on: SGS_DRIVERS [=y] && MMC [=m]
  Location:
    -> Device Drivers
      -> Sgs SoC platform drivers (SGS_DRIVERS [=y])
  模块化对应的驱动有：kdrv_sdmmc.ko

2.1.3. gamc¶

 Symbol: SGS_GMAC [=y]
 Type  : tristate
 Defined at drivers/sgs_common/gmac/Kconfig:2
   Prompt: SGS GMAC
   Depends on: SGS_DRIVERS [=y] && SGS_OS_NAME [=lnx]=lnx
   Location:
     -> Device Drivers
       -> Sgs SoC platform drivers (SGS_DRIVERS [=y])
         -> SGS GMAC
 模块化对应的驱动有：sgs_gmac.ko

2.2. 模块调频¶

该章节所列举模块均支持频率的调节，主要是跟串流相关的模块会分为 调试接口 以及 正式接口。

调试接口 支持 档位查看 以及 档位配置。

该接口仅为用于调节合适时钟频率使用。展示的时钟分为两部分，时钟源档位，当前时钟频率，因模块时钟可能支持 divider，实际时钟可能为时钟源细分档位。

该类接口需要确保 mi_debug 功能是开启的，例如需要开启VENC 的功能，需要确保 CONFIG_ENABLE_VENC_DEBUG 是开启的。

正式接口 通过 modparam.json 来进行设定：

在通过调试接口确认好时钟之后通过该接口配置，该接口支持 purelinux 的设定，modparam.json 为统一初始化接口，详细使用方法请查看 mi_common 使用介绍。

确认时钟档位的技巧

时钟档位：模块时钟档位查看仅提供时钟源的档位，部分模块支持 divider，所以会有更多的时钟档位（基于时钟源分频），实际配置时，可先确认大的时钟源档位下是否满足需求，再细分配置更小的时钟档位

模块处理任务需要的时钟频率会跟硬件处理的帧率、图像分辨率有关，所以没办法给出一个比较统一的公式化档位来预估时钟频率，所以目前的获取时钟频率的方式是不断的尝试进行档位配置，确认模块是否工作正常，逐步接近最终档位，大致可以分为下面几个步骤进行：

1、在串好的完整场景下，以场景正常工作的情况为准，获取此时的基础时钟频率

2、从最前端模块开始调节时钟频率，需要基于基础时钟频率，由高档位往低档位进行，直到获取合适时钟

如果模块出现帧率降低，或者出现fifo full 等问题，说明时钟频率已经到底了，此时需要将相关的时钟档位往高一档调；如果场景是硬件直连模式，可以将直连模式切换为 frame 模式，以避免前后级相互的影响

3、将所获得的时钟频率增加余量

因为该时钟频率为不断调试出来的频率，会趋于硬件在该场景处理的极限频率值，如果遇到带宽减少或者场景微调的情况，可能会出现模块处理的帧率不足，所以此时需要给第二步调出来的频率适当增加余量。

2.2.1. vdec¶

档位查看：

/ # cat /proc/mi_modules/mi_vdec/debug_hal/vdec_clock
-------VDEC Device [0]---------
 600000000 vpll od
 540000000 vpll od
 504000000 vpll <--
 432000000 vpll
 348000000 vpll
 300000000 vpll
 576000000 od
 480000000
 384000000

-------VDEC Device [1]---------
 600000000 vpll od
 540000000 vpll od
 504000000 vpll <--
 432000000 vpll
 348000000 vpll
 300000000 vpll
 576000000 od
 480000000
 384000000

档位配置：

dev0、dev1 共享 PLL 时钟,因此调整时会同步修改所有使用该时钟的设备。

/ # echo 432000000 > /proc/mi_modules/mi_vdec/debug_hal/vdec_clock
/ # cat /proc/mi_modules/mi_vdec/debug_hal/vdec_clock
-------VDEC Device [0]---------
 600000000 vpll od
 540000000 vpll od
 504000000 vpll
 432000000 vpll <--
 348000000 vpll
 300000000 vpll
 576000000 od
 480000000
 384000000

-------VDEC Device [1]---------
 600000000 vpll od
 540000000 vpll od
 504000000 vpll
 432000000 vpll <--
 348000000 vpll
 300000000 vpll
 576000000 od
 480000000
 384000000

正式接口：

{
    "E_MI_MODULE_ID_VDEC" :
    {
        "vdec_clock": 432000000
    }
}

2.2.2. scl¶

档位查看：

/ # cat /proc/mi_modules/mi_scl/debug_hal/clk 
[0] 240000000
[1] 288000000
[2] 320000000
[3] 345000000
[4] 384000000
[5] 432000000
[6] 480000000
[7] 576000000 <-------

档位配置：

/ # echo 384000000 > /proc/mi_modules/mi_scl/debug_hal/clk
/ # cat /proc/mi_modules/mi_scl/debug_hal/clk
[0] 240000000
[1] 288000000
[2] 320000000
[3] 345000000
[4] 384000000 <-------
[5] 432000000
[6] 480000000
[7] 576000000

正式接口：

{
    "E_MI_MODULE_ID_SCL" :
    {
        "scl_clk": 384000000
    }
}

2.2.3. venc¶

档位查看：

/ # cat /proc/mi_modules/mi_venc/debug_hal/ven_clock
 480000000 <--
 432000000
 384000000
 288000000
Current CLK: 480000000  (dfs=0/0, source=480000000)

档位配置：

/ # echo 432000000 > /proc/mi_modules/mi_venc/debug_hal/ven_clock 
/ # cat /proc/mi_modules/mi_venc/debug_hal/ven_clock 
 480000000
 432000000 <--
 384000000
 288000000
Current CLK: 432000000  (dfs=0/0, source=432000000)

正式接口：

{
    "E_MI_MODULE_ID_VENC" :
    {
        "ven_clock": 432000000,
    }
}

2.2.4. jpe¶

档位查看：

/ # cat /proc/mi_modules/mi_venc/debug_hal/jpe_clock
-------Device 0---------
 384000000 <--
 345000000
 320000000
 288000000
 216000000
 172000000
Current CLK: 384000000  (dfs=0/0, source=384000000)

档位配置：

/ # echo 345000000 > /proc/mi_modules/mi_venc/debug_hal/jpe_clock 
/ # cat /proc/mi_modules/mi_venc/debug_hal/jpe_clock 
-------Device 0---------
 384000000
 345000000 <--
 320000000
 288000000
 216000000
 172000000
Current CLK: 345000000  (dfs=0/0, source=345000000)

正式接口：

{
    "E_MI_MODULE_ID_VENC" :
    {
        "jpe_clock": 345000000
    }
}

2.2.5. ipu¶

档位查看：

/ # cat /proc/mi_modules/mi_ipu/debug_hal/freq 
current ipu clock frequency: 800MHz
available frequency:
800MHz
700MHz
680MHz
600MHz
500MHz
400MHz
300MHz

档位配置：

/ # echo 500 > /proc/mi_modules/mi_ipu/debug_hal/freq
/ # cat /proc/mi_modules/mi_ipu/debug_hal/freq
current ipu clock gear: 500MHz
available frequency:
800MHz
700MHz
680MHz
600MHz
500MHz
400MHz
300MHz

正式接口：

{
    "E_MI_MODULE_ID_IPU" :
    {
        "ipu_clk": 500000000
    }
}

2.2.6. ive¶

档位查看：

/ # cat /proc/mi_modules/mi_ive/debug_hal/ive_clk 

---------- IVE clock -----------
432000000 <--
288000000
480000000
Current CLK: 432000000 dfs(0/0, src=432000000)

档位配置：

/ # echo 288000000 > /proc/mi_modules/mi_ive/debug_hal/ive_clk
/ # cat /proc/mi_modules/mi_ive/debug_hal/ive_clk
---------- IVE clock -----------
432000000
288000000 <--
480000000
Current CLK: 288000000 dfs(0/0, src=288000000)

正式接口：

{
    "E_MI_MODULE_ID_IVE" :
    {
        "ive_clk": 288000000
    }
}

2.3. cpu¶

cpu 调频目前是通过linux 的cpufreq 子系统进行的，所以这边主要会对 cpufreq 开出来的接口做介绍。

需要确保有开启配置 CONFIG_MS_CPU_FREQ。

2.3.1. 节点介绍¶

节点路径：/sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0

节点名	作用
cpuinfo_cur_freq	CPU当前正在运行的工作频率，一般与scaling_cur_freq相等
cpuinfo_max_freq	CPU能够支持的最高工作频率
cpuinfo_min_freq	CPU能够支持的最低工作频率
scaling_available_frequencies	调节器支持的频率档位： 600000 700000 800000 900000 1000000 1100000 1200000 1300000 1400000 1500000 1600000
scaling_cur_freq	调节器决定的当前CPU工作频率
scaling_available_governors	支持的调节策略： 1. performance：性能优先模式，不考虑耗电，只用最高频率 2. powersave：节能模式，通常以最低频率运行 3. userspace：用户自定义模式，支持在用户空间手动调节频率 4. ondemand：按需模式，定期检查负载，根据负载来调节频率
scaling_governor	查看当前调节策略以及设定调节策略，默认为 userspace
scaling_max_freq	调节器支持的最高CPU工作频率
scaling_min_freq	调节器支持的最低CPU工作频率
scaling_setspeed	如果选择的调节策略为 userspace，那么可以设置CPU的工作主频为某个值

2.3.2. 配置约束¶

scaling_min_freq必须小于等于scaling_max_freq
scaling_min_freq必须大于等于cpuinfo_min_freq
scaling_max_freq必须小于等于cpuinfo_max_freq
scaling_setspeed必须在scaling_min_freq和scaling_max_freq范围内

2.3.3. 设置频率¶

# 配置当前的 governor 为 userspace
/sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/ # echo userspace > scaling_governor

# 确认需要配置的频率是否在范围内：
/sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0 # cat scaling_min_freq
600000
/sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0 # cat scaling_max_freq
1600000

# 配置当前的频率
/sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0 # echo  1000000 > scaling_setspeed
/sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0 # cat scaling_cur_freq
1000000

2.4. idac 调压¶

SGS 平台支持通过 IDAC 对 Core Power（VDD_CORE）、CPU Power（VDD_CPU）、IPU Power（VDD_IPU）等供电电压进行精细调节（调节精度为 10mV 或 20mV）。在满足各模块工作需求的前提下适当降低工作电压，可以进一步降低整体功耗。不同平台支持的调压对象会有所不同，IDAC 的硬件连接、驱动配置以及电压调节方法请参考 IDAC 使用参考。