TDA4動態熱檢測與控制方案

1. 背景介紹：

在TI上一代Jacinto 6汽車處理器中，例如DRA7x/TDA2x，為了實現性能與功能安全的綜合考慮，提供了名為DVFS（Dynamic Voltage Frequency Scaling）的機制，使能系統能夠實時獲取芯片thermal狀態，并動態反饋調節系統電壓與運行頻率，使得系統運行在安全溫度范圍內，實現性能最大化。

在TI Jacinto? 7 處理器中，例如DRA8x/TDA4x，目前外部PMIC輸出電壓NVM固定，故推薦使用DFS來實現在固定電壓下的頻率調節，從而實現對整芯片熱狀態的檢測以及控制。

2. 測試條件：

TDA4VM EVM開發板

TDA4VM Linux SDK

TDA4VM RTOS SDK

3. TDA4動態熱檢測與控制流程：

在TDA4 SOC系統中，可參照圖1所示流程進行SOC熱狀態檢測以及控制，用戶可在應用層對VTM（Voltage and Thermal Manager）的thermal值進行實時讀取，并設置高溫超出閾值/常溫回落閾值，通過VTM的實時檢測以及對比，在超出閾值時產生溫度事件?；蛘咴趦群酥型ㄟ^增加VTM驅動，并直接在上層應用中讀取thermal溫度值并設置閾值，然后通過上層應用邏輯來實現對thermal的監控，在超出閾值時產生溫度報警事件。

圖 1 TDA4動態熱檢測與控制流程圖

在得到溫度報警事件后，通過對TDA4內部各核心運行狀態以及運行頻率的讀取，能夠在系統正常運行范圍內，動態調整各核心的運行頻率，從而降低系統功耗，實現對系統熱狀態的控制。

4. VTM動態熱檢測

首先需要動態讀取SOC thermal溫度值，VTM可以用來讀取溫度值以及設置溫度報警閾值等，其詳細介紹參照TDA4 TRM手冊。其核心寄存器配置如表1所示：

表 1 VTM寄存器設置

讀出來的DATA_OUT值為內部ADC數值，需要進行轉換才能成為攝制溫度值，其轉換方式如圖2所示：

圖 2 VTM ADC code與溫度值計算關系表

此處提供patch，能夠實現在Linux端對內部核心的thermal溫度值讀取。步驟如下：

a. 下載Linux SDK8.0并參照guide制作SD啟動卡，并下載對應thermal patch。

b. 參照下述流程安裝到原生SDK中。

cd $PSDK_PATH/board-support/linux-*

git am 0001-display-temperature-as-mili-celsius.patch

cd ../..

make linux

c. 參照下述流程將編譯后的文件更新至SD卡系統中。

Edit the file $PSDK_PATH/Rules.make

Set DESTDIR=/media/$USER/rootfs

cd $PSDK_PATH

sudo make linux_install

d. 參照下述流程進行驗證

cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp

其中patch一共添加了五個域中kernel的溫度值，其打印如圖3所示：

圖 3 thermal溫度值讀取

其中對應了五個Linux中的設備節點，所輸出的值單位為毫攝氏度，例如圖3中所示結果以及硬件對應關系為：

thermal_zone0 -> WKUP domain DMSC core -> 67.640℃

thermal_zone1 -> MAIN domain MPU A72 core -> 68.074℃

thermal_zone2 -> MAIN domain C7x core -> 68.507℃

thermal_zone3 -> MAIN domain GPU core -> 69.371℃

thermal_zone4 -> MAIN domain R5F core -> 68.074℃

5. TDA4核心動態調頻控制

獲取到TDA4內部各個核心實時的thermal值后，可以通過上層邏輯對讀取到的溫度值與預設的報警閾值進行邏輯比較，然后采取對應的措施進行核心頻率調整。

在TDA4默認文件系統中，提供k3conf通過指定的device ID以及clock ID來實現對各個核心頻率的讀取以及控制。

5.1 Device ID的獲?。?/strong>