CPU空閒冷卻¶
情況：¶
在某些情況下，SoC可能會達到臨界溫度限制，並且無法將溫度穩定在溫度控制附近。當SoC必須穩定溫度時，核心可以對冷卻裝置採取措施以減輕功耗。當達到臨界溫度時，必須做出降低溫度的決定，這反過來會影響效能。
另一種情況是，即使透過時鐘門控元件將動態洩漏降低到最低限度後，矽溫度仍繼續升高。 由於靜態洩漏，這種失控現象可能會繼續發生。 唯一的解決方案是關閉元件電源，從而降低動態和靜態洩漏，從而使元件冷卻下來。
最後但並非最不重要的一點是，系統可以要求特定的功率預算，但是由於OPP密度，我們只能選擇功率預算低於所請求功率預算的OPP，並且未充分利用CPU，從而損失了效能。 換句話說，一個OPP以低於請求的功率預算的功率來欠利用CPU，而下一個OPP超過了功率預算。 如果存在中間OPP，則可以使用它。
解決方案：¶
如果我們可以在受控時間內消除特定持續時間的靜態和動態洩漏，則SoC溫度將降低。 透過作用於空閒狀態持續時間或空閒週期注入週期，我們可以透過調節功率預算來減輕溫度。
工作效能點（OPP）密度對cpufreq的控制精度有很大影響，但是不同的供應商具有大量的OPP密度，並且某些OPP之間的功率差距很大，這會導致熱控制期間的效能損失和其他情況下的功率損失。
在特定的OPP上，我們可以假設在屬於同一群集的所有CPU上注入空閒週期，其持續時間大於群集空閒狀態目標駐留時間，從而導致在此期間內靜態和動態洩漏下降（模輸入此狀態所需的能量）。 因此，具有空閒週期的可持續功率與OPP的可持續功率具有線性關係，並且可以使用類似於以下的係數進行計算
Power(IdleCycle) = Coef x Power(OPP)
空閒注入：¶
空閒注入的基本概念是強制CPU在每個控制週期中進入指定的空閒狀態，除了cpufreq之外，它還提供了另一種控制CPU功率和熱量的方法。 理想情況下，如果屬於同一群集的所有CPU同步注入其空閒週期，則該群集可以達到其斷電狀態，從而最大程度地降低功耗，並將靜態洩漏降低到幾乎為零。 但是，這些空閒週期注入會增加額外的延遲，因為CPU必須從深度睡眠狀態喚醒。
我們使用固定的空閒注入持續時間，該持續時間可帶來可接受的效能損失和固定的延遲。 可以透過調節空閒注入的佔空比來增加或減少緩解措施。
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|------- -------
|_______|_______________________|_______|___________
<------>
idle <---------------------->
running
<----------------------------->
duty cycle 25%
冷卻裝置的實現基於佔空比百分比的狀態數。 當沒有進行緩解時，冷卻裝置的狀態為零，這意味著佔空比為0％。
當緩解開始時，根據調速器的策略，選擇一個起始狀態。 透過固定的空閒持續時間和佔空比（也稱為冷卻裝置狀態），可以計算執行持續時間。
調速器將更改冷卻裝置的狀態，因此佔空比也會隨之變化，並且這種變化會調節冷卻效果。
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|------- -------
|_______|_______________|_______|___________
<------>
idle <-------------->
running
<--------------------->
duty cycle 33%
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|------- -------
|_______|_______|_______|___________
<------>
idle <------>
running
<------------->
duty cycle 50%
空閒注入持續時間值必須符合以下約束
它小於或等於緩解開始時我們容忍的延遲。 它與平臺有關，並且將取決於我們想要的使用者體驗，反應性與效能之間的權衡。 應指定此值。
它大於我們想要進行熱緩解的空閒狀態的目標駐留時間，否則最終會消耗更多的能量。
功率注意事項¶
當我們達到熱跳閘點時，我們必須在特定溫度下維持特定的功率，但此時我們消耗
Power = Capacitance x Voltage^2 x Frequency x Utilisation
...這超過了可持續功率（或者系統設定中存在問題）。 “電容”和“利用率”是一個固定值，“電壓”和“頻率”是人為固定的，因為我們不想更改OPP。 我們可以將“電容”和“利用率”分組為一個術語，即“動態功率係數（Cdyn）”簡化上述公式，我們有
Pdyn = Cdyn x Voltage^2 x Frequency
功率分配器調速器將以某種方式要求我們降低功率，以便以裝置樹中定義的可持續功率為目標。 因此，透過空閒注入機制，我們希望平均功率（Ptarget）導致在特定OPP上以全功率執行一定的時間，而在另一段時間內空閒。 可以將其放入方程式
P(opp)target = ((Trunning x (P(opp)running) + (Tidle x P(opp)idle)) /
(Trunning + Tidle)
...
Tidle = Trunning x ((P(opp)running / P(opp)target) - 1)
在這一點上，如果我們知道CPU的執行時間，那麼就可以得到所需的空閒注入。 或者，如果我們有空閒注入持續時間，則可以使用以下公式計算執行持續時間
Trunning = Tidle / ((P(opp)running / P(opp)target) - 1)
實際上，如果執行功率小於目標功率，最終我們將獲得負時間值，因此顯然方程式的使用僅限於降低功率，因此需要更高的OPP才能使執行功率大於目標功率。
但是，在此演示中，我們忽略了三個方面
此處未定義靜態洩漏，我們可以在等式中引入它，但假設大多數情況下它將為零，因為很難從SoC供應商那裡獲得值
未考慮空閒狀態喚醒延遲（或進入+退出延遲），必須將其新增到方程式中才能嚴格計算空閒注入
注入的空閒持續時間必須大於空閒狀態目標駐留時間，否則最終會消耗更多的能量，並可能反轉緩解效果
因此，最終方程式為
Trunning = (Tidle - Twakeup ) x
(((P(opp)dyn + P(opp)static ) - P(opp)target) / P(opp)target )