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OpenHarmony K1 平台功耗调试方法

修订版本修订日期修订说明
0012026-07-31初始版本

本文用于 OpenHarmony 6.1 K1 平台的功耗定位与调试，覆盖电源域、CPU、DDR、GPU、VPU、DPU、AXI/CCI、USB 及常见外设。

K1 组合 P1 电源域介绍​

P1为我司自主开发的一款电源管理芯片，一共有6路buck。

各路默认的标准电压为

电源输出电压主要供电对象
BUCK1+20V9K1 core
BUCK31V8外设
BUCK43V3外设
BUCK52V1P1 DLDO输入
BUCK61V1外设

除测量整机功耗外，还可以分别测量各路 BUCK 的功耗，以定位主要耗电来源。

影响功耗的主要因素包括 CPU 频率、CPU 功能模块、DDR 频率以及外设状态。

建议按以下顺序进行调试：先检查并关闭 U-Boot 和内核 DTS 中不需要的模块；再调整 CPU 和 DDR 频率，观察 BUCK1+2 的功耗变化；最后以最小系统为基线，逐个恢复模块或增加外设，通过功耗差值定位问题来源。

1. 检查并关闭无用模块和外设​

检查内核和 U-Boot DTS 中是否启用了不需要的模块或外设。尤其要注意 U-Boot DTS 已启用、但内核 DTS 未启用的情况：该模块可能在内核启动后仍处于耗电状态。

例如，产品不需要 PCIe，内核 DTS 中 PCIe 节点均为 disabled，但 U-Boot DTS 中仍为 enabled。系统启动后，PCIe 可能在没有业务使用的情况下持续占用功耗。

2. 调整 CPU 和 DDR 频率​

2.1 CPU​

cpu可以通过调整cpu的频率和核数来调整功耗，其中，cpu频率调整对功耗变化比较明显，尤其是从1600000降低到1228800是最明显的，因为这一小段会有降压，大概从1.05V降低到0.95V。从1228800往下电压不再变化。

cpu的默认性能策略是performance，默认最高频率，可以根据后续提到的策略表格自行调整。

K1 core的cpu组成：

  • cpu0-3是ai cpu，cluster0

  • cpu4-7是普通core，cluster1

注：ai cpu既可以跑一些ai推理，也可以当作普通cpu使用。

2.1.1 CPU 调频​

**可用频率：**614400、819000、1000000、1228800、1600000

查看当前所有核频率：

cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/cpuinfo_cur_freq

查看所有cpu核当前策略：

cat /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_governor

查看可用 CPU 频点：

cat /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_available_frequencies

固定 CPU 频率（例如 1.2GHz）：

echo userspace > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_governor
echo 1228800 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_setspeed

恢复动态调频：

echo schedutil > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_governor

补充，当前可支持的cpu频率策略介绍，可以根据产品使用场景在内核defconfig中进行配置。

2.1.2 CPU 关闭​

关闭cpu的指令（X为具体cpu号）：

echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/online

CPU 下线/上线示例：

echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu7/online
echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu7/online

也可以通过查看寄存器来获取当前cpu状态，对应bit置位即为关闭：

devmem 0xd4282890 4

代码上，可以在dts的chosen节点中增加：

maxcpus=4

来控制启动后最大启用的cpu核数量，写4意味启动后只启用4个cpu。

2.1.3 查看 CPU 温度​

该温度与实际cpu表面温度存在偏差，还是建议使用专业测温温枪测量

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

2.2 DDR​

ddr的功耗调试手段主要为调整频率，当前支持600，800，1066，1200，1600，2400几个挡位。

2.2.1 DDR 静态调频​

读取寄存器：

devmem 0xd4282980 4

  • bit0 = 触发位，写 1 生效，读出来一般会变回 0

  • bit[3:1] = DDR 频点档位

举例：写入2400（level 6）

# 写入level 6 2400
devmem 0xd4282980 4 0xD

# 写完读取
devmem 0xd4282980 4
# 返回 0x00000c，代表level 6，写入成功

常见档位：

有的设备在时钟里可以通过节点来获取：

cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary

2.2.2 DDR 动态调频​

暂无。当前除了调整寄存器，不支持ddr频率切换，开机起来后ddr频率是多少就一直是多少，一般默认最高。

3. 关闭模块和外设​

3.1 GPU​

gpu支持策略：userspace、powersave、performance、simple_ondemand这四种工作策略。

默认的工作模式为simple_ondemand，是动态调频模式。

100ms没有渲染任务时，gpu会自动关电。不过openharmony基本一直有渲染任务。

如果想关掉渲染任务，看gpu power off的情况，可以把 system/bin/render_service 改个名字或者删掉的方式来不拉起render service，然后重启。

不要贸然在dts里关闭GPU，直接关闭会导致render_service不断崩溃重启，4次后，foundation会主动触发内核panic。需要提前修改 /system/etc/init/foundation.cfg，把"critical"这行删除掉，或者修改掉，参考命令如下：

hdc shell
mount -o rw,remount /
sed -i 's/"critical" : \[1, 4, 240\]/"critical" : [0, 4, 240]/' /system/etc/init/foundation.cfg

3.1.1 GPU 静态调频​

如果想手动调整gpu频率，需要修改内核配置

开启CONFIG_POWERVR_DVFS=y，

后重新编译内核，进入系统后在 /sys/class/devfreq/cac00000.imggpu/ 路径下进行配置。

获取支持的频率：

cat /sys/class/devfreq/cac00000.imggpu/available_frequencies

支持频率：409000000、491000000、614000000、819000000

获取支持的调频策略：

cat /sys/class/devfreq/cac00000.imggpu/available_governors

支持策略：userspace、powersave、performance、simple_ondemand

手动调整频率：

echo userspace > /sys/class/devfreq/cac00000.imggpu/governor
echo 491000000 > /sys/class/devfreq/cac00000.imggpu/userspace/set_freq

查看当前频率：

cat /sys/class/devfreq/cac00000.imggpu/cur_freq

切换回自动调频：

echo simple_ondemand > /sys/class/devfreq/cac00000.imggpu/governor

3.2 VPU​

VPU没有编解码业务时，是处于power-off的状态。可以通过power domain这个节点验证。

查看支持的频率：

cat /sys/devices/platform/soc/c0500000.linlon-v5/dvfs_available_freqency

查看当前状态：

cat /sys/devices/platform/soc/c0500000.linlon-v5/dvfs_stats

开关 VPU DVFS：

echo 1 > /sys/devices/platform/soc/c0500000.linlon-v5/dvfs_enable
echo 0 > /sys/devices/platform/soc/c0500000.linlon-v5/dvfs_enable

设置 VPU 频率上下限：

echo 307200000 > /sys/devices/platform/soc/c0500000.linlon-v5/dvfs_min_freq
echo 819200000 > /sys/devices/platform/soc/c0500000.linlon-v5/dvfs_max_freq

3.3 DPU​

K1有两个DPU，所以理论最多接两个屏。

由于DPU的频率和屏幕绑定，所以DPU通常不能单独调整。

3.3.1 DPU 频率查看​

查看dpu时钟：

cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary | grep -iE "dpu|lcd|mclk|pxclk|bitclk|esc"

3.3.2 DPU 关闭​

dpu不接入屏幕时就会关闭，不会占用功耗，接入屏幕时可以在/sys/class/drm/下看到对应card。

也可以在/sys/kernel/debug/pm_genpd/pm_genpd_summary节点下看，没接屏幕就不会有相应的dpu节点。

3.3.3 DPU 图层问题​

目前DPU最多支持4个图层，图层输出多少是由上层系统的图像框架决定。

例如，Openharmony在锁屏界面只有一个图层，进入桌面就会变成4个图层（状态栏+导航栏+桌面+鼠标）。

3.4 AXI/CCI 调频​

AXI 和 CCI 的时钟源及分频关系如下。

输出时钟可选时钟源默认时钟源
cci550_clkpll1_d5_491p52、pll1_d4_614p4、pll1_d3_819p2、pll2_d3pll1_d4_614p4（614.4 MHz）
pmua_aclk（AXI/AHB）pll1_d10_245p76、pll1_d8_307p2pll1_d8_307p2（307.2 MHz）

时钟路径可以概括为：

CCI:
  pll1_d5_491p52 ─┐
  pll1_d4_614p4  ─┤
  pll1_d3_819p2  ─┼─> mux ─> div ─> cci550_clk
  pll2_d3        ─┘

AXI/AHB:
  pll1_d10_245p76 ─┐
  pll1_d8_307p2   ─┤─> mux ─> div ─> pmua_aclk

可通过下面的命令获取pll2_d3的频率：

cat /sys/kernel/debug/clk/pll2_d3/clk_rate

默认的频率：

  • CCI默认为pll1d_4_614p4，即614400000

  • AXI/PMUA默认为pll1_d8_307p2，即307200000

如果想要修改AXI/PMUA的频率，首先需要修改文件：kernel/linux/spacemit_kernel-6.6/drivers/clk/clk.c

-#undef CLOCK_ALLOW_WRITE_DEBUGFS
+#define CLOCK_ALLOW_WRITE_DEBUGFS

在 kernel/linux/spacemit_kernel-6.6/drivers/clk/clk.c 中，打开 debugfs 时钟频率写入功能：

-#undef CLOCK_ALLOW_WRITE_DEBUGFS
+#define CLOCK_ALLOW_WRITE_DEBUGFS

该宏启用后，相关时钟节点会提供可写的 clk_rate 属性。对应的核心实现如下：

#define CLOCK_ALLOW_WRITE_DEBUGFS

static int clk_rate_set(void *data, u64 val)
{
    struct clk_core *core = data;
    int ret;

    clk_prepare_lock();
    ret = clk_core_set_rate_nolock(core, val);
    clk_prepare_unlock();

    return ret;
}

#define clk_rate_mode 0644

重新编译内核后，通过下面的操作即可修改频率：

# CCI频率
cat /sys/kernel/debug/clk/cci550_clk/clk_rate
echo 491520000 > /sys/kernel/debug/clk/cci550_clk/clk_rate

# AXI频率
cat /sys/kernel/debug/clk/pmua_aclk/clk_rate
echo 245760000 > /sys/kernel/debug/clk/pmua_aclk/clk_rate

3.5 关闭 USB​

查看寄存器的方法

K1 有两个 USB 相关寄存器需要关注：0xd428285c 和 0xd4282bcc。

devmem 0xd428285c 4

power on reset value = 0x0

工作时值：

  • USB3.0 PortD: 0x_XXXF_XXXX

  • USB3.0 PortC: 0x_XXXX_FXXX

  • USB3.0 PortB: 0x_XXXX_XFXX （COM260 VL817 4 Port Hub）

  • USB3.0 PortA: 0x_XXXX_XXFX

  • USB2.0 Host: 0x_XXXX_XXXF

  • 全是0就是关闭了

devmem 0xd4282bcc 4

当 bit0 到 bit6 均为 0 时，USB 相关模块全部关闭。

这两个寄存器可以直接写0关闭。

usb全关时可以看到寄存器状态如下

# devmem 0xd428285 4
0x0
# devmem 0xd4282bcc 4
0x000480

除了寄存器，还可以通过修改DTS来关闭usb

把 DTS 里面这些节点的 status 全部改成 disabled：

&usbphy {
        status = "okay";
};

&udc {
        spacemit,udc-mode = <MV_USB_MODE_UDC>;
        status = "okay";
};

&ehci {
        spacemit,reset-on-resume;
        spacemit,udc-mode = <MV_USB_MODE_OTG>;
        status = "disabled";
};

&otg {
        usb-role-switch;
        role-switch-user-control;
        spacemit,reset-on-resume;
        role-switch-default-mode = "peripheral";
        vbus-gpios = <&gpio 123 0>;
        status = "disabled";
};

&usbphy1 {
        status = "okay";
};

&udc1 {
        spacemit,udc-mode = <MV_USB_MODE_OTG>;
        status = "okay";
};

&ehci1 {
        spacemit,udc-mode = <MV_USB_MODE_OTG>;
        spacemit,reset-on-resume;
        status = "okay";
};

&otg1 {
        usb-role-switch;
        role-switch-user-control;
        spacemit,reset-on-resume;
        role-switch-default-mode = "host";
        vbus-gpios = <&gpio 123 0>;
        status = "okay";
};

&usb2phy {
        status = "okay";
};

&combphy {
        status = "okay";
};

&usb3hub {
        vbus-gpios = <&gpio 79 0>;      /* gpio_79 for usb3 hub output vbus */
        status = "disabled";
};

&usbdrd3 {
        status = "okay";
        reset-on-resume;
        dwc3@c0a00000 {
                dr_mode = "peripheral";
                phy_type = "utmi";
                snps,hsphy_interface = "utmi";
                snps,dis_enblslpm_quirk;
                snps,dis_u2_susphy_quirk;
                snps,dis_u3_susphy_quirk;
                snps,dis-del-phy-power-chg-quirk;
                snps,dis-tx-ipgap-linecheck-quirk;
                snps,parkmode-disable-ss-quirk;
                usb-role-switch;
                role-switch-default-mode = "host";
        };
};

3.6 整体验证（可选）​

如果所关注的模块向pm注册了，可以看pm_genpd_summary快速查看各个模块的工作状态。

3.6.1 Power Domain 总体验证​

cat /sys/kernel/debug/pm_genpd/pm_genpd_summary

示例输出如下：

# cat /sys/kernel/debug/pm_genpd/pm_genpd_summary
domain                            status             children                         performance
    /device                                           runtime status
------------------------------------------------------------------------------------------------------
power-domain@SPT_PD_DUMMY         on                                                  0
    /devices/platform/soc/soc:usb3hub@0                    active                     0
    /devices/platform/soc/d4013400.mailbox                 active                     0
    /devices/platform/d4026000.i2s0                        active                     0
    /devices/platform/c0883900.spacemit_snd_sspa           suspended                  0
power-domain@SPT_PD_HDMI           off-0                                               0
power-domain@SPT_PD_GNSS           off-0                                               0
power-domain@SPT_PD_AUDIO          on                                                  0
    /devices/platform/soc/c088c000.rcpu_rproc              active                     0
power-domain@SPT_PD_ISP            off-0                                               0
    /devices/platform/soc/c02f8000.jpg                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d420a000.ccic                    suspended                  0
    /devices/platform/soc/d420a800.ccic                    suspended                  0
    /devices/platform/soc/d4206000.ccic                    suspended                  0
    /devices/platform/soc/c02f0000.cpp                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/c0230000.isp                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/c0230000.vi                      suspended                  0
power-domain@SPT_PD_LCD             on                                                  0
    /devices/platform/soc:soc:port@c0340000                active                     0
power-domain@SPT_PD_GPU             on                                                  0
    /devices/platform/soc/cac00000.imggpu                  active                     0
power-domain@SPT_PD_VPU             off-0                                               0
    /devices/platform/soc/c0500000.linlon-v5               suspended                  0
power-domain@SPT_PD_BUS             on                                                  0
    /devices/platform/soc/d4000000.pdma                    suspended                  0
    /devices/platform/soc/d4010800.i2c                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d4011000.i2c                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d4012000.i2c                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d4012800.i2c                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d401d800.i2c                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d4017000.serial                  active                     0
    /devices/platform/soc/f0612000.uart                    suspended                  0
    /devices/platform/soc/d4017300.uart                    suspended                  0
    /devices/platform/soc/f0613000.spi                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d401c000.spi                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/d420c000.spi                     suspended                  0
    /devices/platform/soc/c0900100.otg                     active                     0
    /devices/platform/soc/c0980100.otg1                    active                     0
    /devices/platform/soc/d4282b8c.usb3                    active                     0
    /devices/platform/soc/c0900100.ehci                   active                     0
    /devices/platform/soc/c0980100.ehci1                  active                     0
    /devices/platform/soc/d4280800.sdh                    active                     0
    /devices/platform/soc/d4281000.sdh                    active                     0

3.6.2 寄存器查看​

或者查看该寄存器

devmem 0xd42828f0 4

寄存器各 bit 的含义如下。

POWER STATUS REGISTER
PMUA_PWR_STATUS_REG
Offset: 0xF0

BitsFieldField (Code)TypeInitResetDescription
15:7ReservedRSVDRO00Reserved for future use.
14GNSS HW Mode power state updateGNSS_HW_PWR_STATRO0x00x0GNSS 进入或退出低功耗模式后，硬件电源模式更新状态。
13ReservedRSVDRO00Reserved for future use.
12LCD HW Mode power state updateLCD_HW_PWR_STATRO0x00x0LCD 进入或退出低功耗模式后，硬件电源模式更新状态。
11Audio HW Mode power state updateAUDIO_HW_PWR_STATRO0x00x0Audio 进入或退出低功耗模式后，硬件电源模式更新状态。0x0 表示关闭，0x1 表示开启。
10ISP HW Mode power state updateISP_HW_PWR_STATRO0x00x0ISP 进入或退出低功耗模式后，硬件电源模式更新状态。
9VPU HW Mode power state updateVPU_HW_PWR_STATRO0x00x0VPU 进入或退出低功耗模式后，硬件电源模式更新状态。
8GPU power state updateGPU_HW_PWR_STATRO0x00x0GPU 进入或退出低功耗模式后的硬件状态更新。
7ReservedRSVDRO00Reserved for future use.
6GNSS power stateGNSS_PWR_STATUSRO0x00x0GNSS 的硬件和软件电源状态：1 表示开启，0 表示关闭。
5ReservedRSVDRO00Reserved for future use.
4LCD power stateLCD_PWR_STATUSRO0x00x0LCD 的硬件和软件电源状态：1 表示开启，0 表示关闭。
3Audio power stateAUDIO_PWR_STATUSRO0x00x0Audio 的硬件和软件电源状态：1 表示开启，0 表示关闭。
2ISP power stateISP_PWR_STATUSRO0x00x0ISP 的硬件和软件电源状态：1 表示开启，0 表示关闭。
1VPU power stateVPU_PWR_STATUSRO0x00x0VPU 的硬件和软件电源状态：1 表示开启，0 表示关闭。
0GPU power stateGPU_PWR_STATUSRO0x00x0GPU 的硬件和软件电源状态：1 表示开启，0 表示关闭。

3.7 其他外设和模块​

常见的功耗大户有wifi/bt 模组，屏幕，4/5G模块，pcie等，想要确定这些外设的功耗，可以采用最小系统法，即，在保证内核能正常工作时，关闭uboot dts的全部节点，和内核dts里的全部节点，逐个模块开启测量功耗差值。对某个模块功耗不满意再单独进行优化。

最小系统测试配置参考

  • 内核：保留i2c8（P1所在），rcpu（保证cpu正常工作），uart0（串口交互）

  • uboot：保留eeprom（选dtb），efuse（芯片基础数据），uart0（串口交互）

3.7.1 Wi-Fi 内核模块动态加载​

对于wifi/bt模块，wifi/bt 关闭时，只要驱动还在，还是会有一定的功耗。对于一些想去掉该功耗的场景，且wifi是以ko形式加载的情况下，进迭在Openharmony上做了开关wifi时同步装卸ko的特性，当前已在产品musepaper2上默认开启，新增产品可以按照如下方式增加：

3.7.2 新产品接入方法​

假设新产品名为 <product>，模块为 <module>，主接口为 <iface>。

3.7.2.1 同步公共 Wi-Fi framework​

同步 Wi-Fi仓库 patch。该修改默认关闭，仅提供公共能力。

3.7.2.2 在 device 仓增加产品配置​

在 device/board/<vendor>/<product>/cfg：

  1. 在产品 default.para 增加：
const.wifi.driver_module.name=<module>
const.wifi.driver_module.path=/vendor/modules/<module>.ko
const.wifi.driver_interface.name=<iface>
wifi.driver_module.action=idle

  1. 增加 init.<product>.wifi.dynamic.cfg：

    • load job 使用产品真实模块路径和 module parameter；

    • unload job 使用模块名；

    • job 完成后设置 action 为 idle。

  2. 增加 init.<product>.wifi.static.cfg：

    • 内容保持该产品原有开机加载方式；

    • 用于 feature 关闭时兼容。

  3. 增加 wifi_module.para.dac：

wifi.driver_module.action="wifi:wifi:775"
  1. 修改产品主 init：
"/vendor/etc/init.${ohos.boot.hardware}.wifi.cfg"

  1. 同时删除主 init 中原有的 Wi-Fi模块直接 insmod。

  2. 修改产品 cfg BUILD.gn：

    • 导入 Wi-Fi wifi.gni；

    • 根据 feature 选择 dynamic/static 源文件；

    • 输出并安装为 /vendor/etc/init.<product>.wifi.cfg；

    • 安装产品 DAC。

3.7.2.3 在 vendor 仓开启特性​

在产品 config.json 的 Wi-Fi component features 中增加：

"wifi_feature_dynamic_driver_module = true"

不配置或配置为 false 时使用静态 cfg。

4. OpenHarmony 平台功耗测试的其他小 tips​

  1. power-shell setmode 602开机后通过power-shell setmode 602设置系统不睡眠，防止影响功耗数据。但是要注意，如果屏幕亮度调整功能已经调通，该命令同时会让屏幕亮度调整到最大。

    power-shell setmode 602

  2. uinput -T -m 100 100 500 500该命令可以模拟input输入，触发一个手指滑动的效果，由锁屏进入桌面。

    uinput -T -m 100 100 500 500

  3. 一般启动或调整数据后等待5-10分钟等电压稳定再读数。

免责声明：本文内容来自平台调试记录，部分结论和示例仍需结合具体硬件、SDK 版本及实测结果确认。