在低功耗特性中，軟件可能實(shí)現(xiàn)起來(lái)并沒(méi)有那么難，從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的時(shí)間可能并不會(huì)耗時(shí)特別長(zhǎng)，耗時(shí)最長(zhǎng)的是后續(xù)的商用問(wèn)題定位以及對(duì)功耗的優(yōu)化，這些都是建立在一定的實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)上才能做的越來(lái)越好，在這里推薦幾種比較常用的優(yōu)化或者定位問(wèn)題的手段供大家參考，希望能給大家?guī)?lái)一些幫助。

圖：低功耗軟件棧組成

19.1多子系統(tǒng)配置

比如某一個(gè)公共外設(shè)，如果多個(gè)子系統(tǒng)共用的話，在芯片設(shè)計(jì)上建議每個(gè)子系統(tǒng)各放置一個(gè)，這樣一可以節(jié)省系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的訪問(wèn)帶寬，二可以做好訪問(wèn)隔離，盡可能的降低了芯片通路訪問(wèn)的復(fù)雜性和軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明一下：比如在一個(gè)系統(tǒng)中，只有一個(gè)DMA，存放在公共外設(shè)區(qū)（peri），這個(gè)時(shí)候如果AP需要訪問(wèn)DMA的話，那么它需要先經(jīng)過(guò)自己系統(tǒng)的SUB BUS總線，再通過(guò)SYS BUS總線訪問(wèn)到外設(shè)區(qū)的DMA；如圖19-1所示。

圖19-1 DMA部署優(yōu)化前布局示意

如BP需要訪問(wèn)DMA的話，那么它也需要先經(jīng)過(guò)自己系統(tǒng)的SUB BUS總線，再通過(guò)SYS BUS總線訪問(wèn)到外設(shè)區(qū)的DMA；如此這般，其他子系統(tǒng)都是同樣的訪問(wèn)路徑。在這樣的情況下，有2個(gè)缺點(diǎn)：一是訪問(wèn)路徑過(guò)遠(yuǎn)增加了總線的繁忙程度，可能導(dǎo)致訪問(wèn)延時(shí)；二是可能存在資源競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)生，比如AP、BP或其他子系統(tǒng)同時(shí)訪問(wèn)的話，可能需要做仲裁處理。

那么針對(duì)這種情況，我們可以做個(gè)優(yōu)化，就是把DMA在每個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部的device區(qū)各放置一個(gè)，如圖19-2所示，各個(gè)CPU需要使用DMA時(shí)，只用訪問(wèn)自己內(nèi)部的DMA即可，這樣可以很好的化解前邊說(shuō)的2個(gè)缺點(diǎn)。為什么說(shuō)這樣設(shè)計(jì)也可以做到功耗優(yōu)化呢？試想如果AP側(cè)沒(méi)有這個(gè)DMA，那么在AP側(cè)喚醒而其他子系統(tǒng)都睡眠的情況下，AP側(cè)如果要訪問(wèn)DMA，勢(shì)必需要給其他子系統(tǒng)上電，從而帶來(lái)功耗的浪費(fèi)，而如果AP子系統(tǒng)內(nèi)部本身就有DMA的話就沒(méi)有必要給其他子系統(tǒng)上電。這個(gè)思想當(dāng)然可以用在任何IP的歸置上，需要根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)場(chǎng)景做對(duì)應(yīng)的優(yōu)化。

圖19-2 DMA部署優(yōu)化后布局示意

19.2并行處理

低功耗比較敏感的一個(gè)KPI是suspend和resume的時(shí)間，因?yàn)榈凸氖窍到y(tǒng)中的一個(gè)常態(tài)，這一塊的處理時(shí)間當(dāng)然是越短越好，這樣可以讓用戶(hù)體驗(yàn)更流暢。一個(gè)好的思想是讓處理盡可能的并行起來(lái)，比如在suspend和resume的流程中，有一長(zhǎng)段地址空間需要保存恢復(fù)，那么如果是用CPU的話，效率是十分低下的，這個(gè)時(shí)候我們可以使用DMA來(lái)搬移數(shù)據(jù)，同時(shí)CPU繼續(xù)處理低功耗處理的其他流程，在合適的點(diǎn)來(lái)檢查DMA的搬移狀態(tài)。我們可以通過(guò)以下例子來(lái)說(shuō)明。

在suspend流程中，PD MEM中的內(nèi)容我們使用CPU來(lái)做下電前的保存動(dòng)作，如圖19-3所示，把內(nèi)容保存到DDR中，耗時(shí)T1，其他suspend處理耗時(shí)為T(mén)，那么suspend總耗時(shí)為T(mén)+T1，T1時(shí)長(zhǎng)與PD MEM的大小強(qiáng)相關(guān)，越大耗時(shí)越長(zhǎng)。

圖19-3使用DMA搬移前

那么關(guān)于大內(nèi)存保存恢復(fù)這一塊，其實(shí)我們可以做一個(gè)優(yōu)化，那就是不使用CPU進(jìn)行處理，我們使用DMA去做搬移，CPU去做其他的suspend動(dòng)作，那么T1這個(gè)耗時(shí)就可能會(huì)省下來(lái)，總耗時(shí)為T(mén)，從而達(dá)到時(shí)長(zhǎng)優(yōu)化的目的。如圖19-4所示。

圖19-4使用DMA搬移后

前邊講了suspend流程的并行處理優(yōu)化思想，對(duì)于resume流程來(lái)講，同樣適用，就不再做過(guò)多闡述。

19.3增加打點(diǎn)信息

因?yàn)樵诘凸牧鞒讨校瑫?huì)涉及到關(guān)閉時(shí)鐘或者關(guān)閉電源等操作，很多debug工具是無(wú)法使用的，一個(gè)好的手段是在內(nèi)存中劃分一片區(qū)域?qū)ｉT(mén)用來(lái)給低功耗流程打點(diǎn)使用，打入數(shù)據(jù)通常是系統(tǒng)中遞增的時(shí)間戳，這樣有2個(gè)好處：一是可以方便查看各個(gè)階段的耗時(shí)，二是可以根據(jù)時(shí)間戳的遞增特性來(lái)快速的定位到哪一步出了異常。如圖19-5所示。

審核編輯 ：李倩