一部のお客様は、DSMの電力を測定し、自社ボードでいくつかのカスタマイズを行いたいと考えています。そのため、すでにお客様にはAN13917を提供しています。
しかし、一部のお客様からもそれに関する質問をいただいているため、お客様により明確に理解していただけるよう、詳細な情報とテストをご提供いたします。
1 i.MX 93パワーモードの概要
i.MX 93は、次の電源モードをサポートしています。
- Run mode：このモードではCortex-A55 CPUがアクティブに動作しています。一部のブロックは、省電力のために停止できます。
- Low-power run mode：このモードは、すべての外部電源レールがオンの状態で動作するLow-power runモードとして定義されています。このモードでは、不要な電源ドメイン（MIX）をすべてオフにすることができます。ただし、このモードでもAONMIXやOSC24M/PLLなどの内部モジュールは例外です。AONMIX内のCortex CPUが、すべての計算およびデータ処理を行います。Cortex-A55は電源断され、DRAMはself-refresh/retentionモードにすることができます。
- Idle mode：このモードは、スレッドが実行されておらず、高速デバイスも使用されていない場合にCPUが自動的に遷移できるモードとして定義されています。CPUは電源ゲート状態にすることができますが、L3データは保持されます。また、DRAMおよびバスクロックは低減されます。内部ロジックのほとんどはクロックゲートされますが、電源は維持されます。このモードでは、PMICから供給される外部電源はすべて同じ状態を保ち、ほとんどのIPも状態を維持します。したがって、このモードではRun modeと比べて割り込み応答が高速です。
- Suspend mode：このモードは、すべてのクロックおよび不要な電源を停止するため、最も電力を節約できるモードとして定義されています。このモードでは、Cortex-A55 CPUは完全に電源ゲートされ、電源を遮断可能な内部デジタルロジックおよびアナログ回路はすべてオフになり、すべてのPHYも電源ゲートされます。VDD_SOC（および関連するデジタル電源）の電圧は「Suspend mode」の電圧まで低減されます。Idle modeと比較すると、このモードからの復帰にはより長い時間がかかりますが、消費電力は大幅に少なくなります。
- BBSMモード：このモードはRTCモードとも呼ばれます。このモードでは、RTCとBBSMロジックを存続させるため、BBSMドメインの電源のみがオンのままです。
- Off mode：このモードでは、すべての電源レールがオフになります。
2 DSM（Deep Sleep Mode）におけるシステムの電力消費の測定
本ユースケースはSuspend modeに基づいており、次の条件を意味します。
- CA55クラスタはOFFです。
- • MEDIAMIXはOFFです。
- • NICMIXはOFFです。
- • WAKEUPMIXはオフです
- • PLLはOFFです。
- • 24 M OSCはOFFです。
- PMICはSTBY modeになっています。
Webサイトからデモイメージをダウンロードします。
AN13917SW.zipファイルをダウンロードし、解凍してください。
uuuおよびimx93-11x11-evk-dsm.dtbをデモイメージのパスにコピーします。
イメージをボードに書き込みます。
.\uuu.exe -b emmc_all .\imx-boot-imx93-11x11-lpddr4x-evk-sd.bin-flash_singleboot
.\imx-image-full-imx93evk.wic
DSMでシステムの電力消費を測定するための手順は次のとおりです。
- imx93-11x11-evk-DSM.dtbを使用してLinuxイメージを起動します。
システムはデフォルトのdtbで起動します。起動後、次のコマンドを使用してdtbをimx93-11x11-evk-DSM.dtbに変更します。
setenv fdtfile imx93-11x11-evk-dsm.dtb
saveenv
ブートする
システムをSuspend（Deep sleep）モードにするには、次のコマンドを実行します。
echo mem > /sys/power/state
- 電力を測定し、結果を記録してください。
BCUツールについて:
BCU（Board Remote Control Utilities）：BCUは、リモート制御をサポートするボードやプラットフォームを制御するために特別に設計されたソフトウェアです。デバッグケーブル経由でのオン/オフボタンの操作、ボードリセット、ブートモードの設定、GPIOの制御、電力測定などの機能を提供します。
------->［Remote Control function（リモート制御機能）］:
$ sudo ./bcureset sd [-board=xxx]
version bcu_1.0.158-0-gdb0a8e5
Auto recognized the board: imx8dxlevk
set reset high successfully
set onoff high successfully
set ft_reset high successfully
ENABLE remote control
set sd_pwr high successfully
set sd_wp high successfully
set sd_cd high successfully
set boot mode successfully
set bootmode_sel low successfully
Set ALL sense resistances to smaller ones
rebooting...
reset successfully
done
-------->［Power measurement function（電力測定機能）］:
$ sudo ./bcumonitor -hz=1 [-board=xxx]
ここで、電力測定機能をサポートする基板は、電力測定機能を備えています。
これはi.MX93 EVK boardの電力測定の例です。
1\BCUツールをダウンロードします。
Windowsにbcu_1.1.100をダウンロードします。
2\i.MX93 EVKボードをWindows PCに接続してください
3\Windows PCでターミナルを開きます。
C:\Users \Desktop>bcu.exe monitor -board=imx93evk11b1 -hz=1
上記のbcu.exe monitor -board=imx93evk11b1 -hz=1を使用します。
ボードのバージョンが正しいことを確認してください。現在のボードはB1バージョンなので、ボード名はimx93evk11b1になります。
4\PCで上記のコマンドを実行します。
その他のモードのテストについてはBCU.pdfファイルを参照してください。
https://github.com/nxp-imx/bcu/releases/download/bcu_1.1.100/BCU.pdf
注記：
ボードバージョンが対応するコマンドと正しく一致していることを確認してください。
bcu.exe モニター -ボード=imx93evk11b1 -hz=1
i.MX93 SOM B2バージョンBoardでは、上記のコマンドを使用できます。
ボードバージョンが古く、i.MX93 SOM Bを使用している場合は、ここでは次のコマンドを使用する必要があります。
bcu.exe monitor -board=imx93evk11
bcu.exe monitor -board=imx93evk11b1を使用した場合に、そのテスト結果がこのBoardに対応していない場合は、./bcueeprom -w -board=imx93evk11コマンドを使用してimx93evk11用のEEPROMに書き込むことができます。bcu eeprom -r -board=imx93evk11を使用して現在の状態を確認します。
以下のような問題が発生した場合は、EEPROMの内容を確認し、再度書き込みを行う必要があります。
i.MX93 BoardでSOMB2（Board名がi.mx93evk11b1）のDSMモード時の電力測定：
旧EVK imx93evk11では、センシング抵抗に20m Ohmsを使用します。
新EVK imx93evk11b1では、センシング抵抗に5m Ohmsを使用します。
i.MX93 BoardでSOM Bを使用する場合：
i.MX93 BoardでSOMB2を使用したDSMモード時の電力測定では、小さいレンジと大きいレンジのテストを併用します。
i.MX93 BoardでSOMBを使用したDSMモード時の電力測定結果：
次のコマンドを使用します：bcu.exe monitor -board=imx93evk11 -hz=1
お客様からの質問3点
a.imx93-11x11-evk.dtsとimx93-11x11-evk-dsm.dtsのdiff/patchについて
お客様がLinux kernelバージョンL6.1.55のBSPを使用する場合は、弊社が提供するimx93-11x11-evk-dsm.dtbを使用する必要があります。それより新しいバージョンで、弊社Webサイト上の最新BSPを使用する場合は、dtbをimx93-11x11-evk-dsm.dtbに変更する必要はなく、imx93-11x11-evk.dtsをそのまま使用すれば問題ありません。Atf側でもhas_wakeup_irq = true;が追加されています。
また、デフォルトのimx93-11x11-evk.dtsは、すでにlinux-imx/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx93-11x11-evk.dts at lf-6.12.y · nxp-imx/linux-imx · GitHu...にある定義をサポートしています。
SO、お客様はそれを直接ご自身の製品で使用できます。
b.NXP i.MX93 EVKのDSM電力測定において、GROUP_SOC_FULLが弊社ANと一部異なる点について
プロセスコーナ変動により、チップごとに静的電力消費（SS/TT/FF）にわずかな差が生じる場合があります。