文档介绍：精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 简介? DVFS ( Dynamic Voltage and Frequency Scaling ) 即动态电压频率调整,动态技术则是根据芯片所运行的应用程序对计算能力的不同需要,动态调节芯片的运行频率和电压(对于同一芯片,频率越高,需要的电压也越高),从而达到节能的目的。精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 简介?目前许多芯片支持 DVFS ,比如 InteI 公司的芯片支持 SpeedStep , ARM 的支持 IEM(Intelligent Energy Man- ager) 和 AVS(Adaptive Voltage Scaling) 等。但是要让 DVFS 发挥作用,真正地实现节能,只有芯片的支持还是不够的,还需要软件与硬件的综合设计。目前 S3C6410 开发板中,重庆海特克的开发板有 DVFS 设计, S3C6410 芯片本身针对的是手持设备,如果有 DVFS 这项技术的辅助,功耗这方面将会降的更低,对手持设备研发帮助将会更大。精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 简介?对于芯片的功耗,降低供电电压是最有效的方法,但是降低电压时,电路的翻转速度将会降低,这意味着系统必须以较低的时钟频率运行。由公式(a) 可以知道,功耗为: ?降低工作频率可以降低功率消耗,但是单纯的降低工作频率并不能降低能量消耗。因为对于一个给定任务,消耗的能量为: ?但是我们仍然有利用降低供电电压与时钟频率的方法降低功耗,这就是 DVFS( 动态电压频率调整)技术。 2 d d P C V F ? ? E P t ? ?精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分?目前的处理器在设计时都考虑了系统最大的性能要求,而移动终端在大部分的工作时间里并不需要这样高的性能。因此,在处理器负荷较轻的情况下,同时降低时钟频率和工作电压可以大幅度的降低能量消耗, 同时又能满足系统的性能要求。精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 系统? DVFS 系统一般由系统负荷信息采集、调整接口、分频器及电源转换器等四部分组成.?在嵌入式系统里,根据系统负荷的大小动态调节各模块的工作电压,可以极大的节省功耗,对于便携式系统来说更是必不可少的功能. 精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 系统流程: ?,计算当前的系统负载。?,预测系统在下一时间段需要的性能。?,从而调整芯片的时钟设置。?。通知电源管理模块调整给 CPU 的电压。精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 系统?硬件: DVFS 核心模块是一个电源控制模块,它的目的是检测 IC运行的最合适频率。 DVFS 核心的操作在( general power controller ) GPC 模块的控制下。 DVFS 的核心硬件靠 GPC 中断工作。 DVFS 核心域执行更新程序,包括电压和频率改变 GPC 硬件控制。?软件: DVFS 模块允许核心时钟频率和核心电压域动态调整。核心时钟频率和核心供电电压能够在预设的频率一电压点上转换。频率转换使用时钟框架 API 函数,电压调整使控制器 API 函数。? DVFS 模块是动态电源调整模块,能够根据系统的运行状态动态的调整 CPU 核心的电压,来最小化功率。精致产品美妙生活 Daintiness products Wonderful life 通信 2012 毕业生知识点硬件部分 DVFS 系统? DVFS 的硬件部分只是一个能发出中断的监视器,在计数值超过预设值的时候就会发送一个中断请求。软件接受到中断请求后就会读取寄存器的相关位,去判断是什么请求,然后写内存改变实际运行状态。? DVFS 驱动