功耗均衡技术在华为海思芯片安全启动机制中主要通过动态电压频率调整、低功耗模式调度、多核协同优化等方式来实现,旨在确保安全启动的同时,降低芯片功耗,具体如下:
- 动态电压频率调整(DVFS):海思部分芯片如 Hi3798MV300 采用 ARM Cortex-A53 MPCore 处理器,支持 DVFS 自动调频调压。在安全启动过程中,芯片可根据启动任务的负载情况,实时调整电压和频率。例如,在启动初期,若仅需进行简单的固件签名验证,芯片会降低频率和电压,以减少功耗;当进入内核加载等复杂环节时,再提高频率和电压,保证任务快速完成,从而在整个启动过程中实现功耗与性能的平衡。
- 低功耗模式调度:海思芯片提供了多种低功耗模式,如睡眠模式、省电模式等,在安全启动机制中,会根据不同阶段的需求合理调度这些模式。比如,在完成部分固件验证后,若等待后续模块加载的过程中存在短暂空闲,芯片可进入睡眠模式,关闭部分非必要模块的时钟,减少功耗。当有新的任务到来时,再通过合理的唤醒策略快速唤醒芯片,继续启动流程。
- 多核协同优化:对于多核芯片,如 Hi3559AV100 集成了双核 A73 和双核 A53,采用大小核架构。在安全启动时,可根据任务特性分配给不同核心处理,实现功耗均衡。对于一些对性能要求不高但持续时间较长的任务,如固件哈希值的计算,可交由小核处理,而大核则用于处理对性能要求较高的签名验证等任务,通过多核协同工作,在保证启动速度的同时降低整体功耗。
- 模块级功耗控制:海思芯片具备模块级的低功耗控制能力,在安全启动过程中,对于暂时不工作的模块,如某些外设控制器或未用到的通信模块,会将其关断或设置为低功耗状态,减少芯片整体功耗。当启动流程需要这些模块工作时,再将其唤醒并恢复正常工作状态。
- 异步处理技术应用:部分海思芯片如 Hi3518EV300 采用异步处理技术来处理低优先级任务。在安全启动过程中,对于一些不影响启动关键路径的任务,如某些状态信息的记录或非关键配置的初始化,可通过异步方式处理,让 CPU 无需等待这些任务完成,从而减少 CPU 的空转时间,降低功耗。