【CMN】Power management

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【CMN】Power management

        CMN-700包括几种电源管理能力，要么由外部控制，要么由SoC辅助。CMN-700具有以下电源管理功能：

（1）几个不同的预定义电源状态。这些状态包括SLC Tag和Data ram的all/half/none能否被powered up, powered down, or in retention。

memory retention：数据被保留，但是不能正常读写。

这些power状态降低了静态和动态的功率消耗。

（2）支持HNF中的static retention，其中SoC使SLC和SF ram处于retention状态。这样降低了静态功耗。

（3）支持in-pipeline的低延迟Data RAM retention控制，可用一个可编程的idle计数器来使SLC RAMs进入到retention状态。（也就是动态retention）

一、Power domains

CMN-700中的power domains包括：

Logic

        除HNF SLC Tag和Data ram和HNF SF ram外的所有逻辑。

System Level Cache RAM0

        HN-F中的SLC Tag 和 Data RAMs way[7:0]。每个HN-F分区中的RAM可以独立控制。

System Level Cache RAM1

        HN-F中的SLC Tag 和 Data RAMs way[15:8]。每个HN-F分区中的RAM可以独立控制。

Snoop filter only mode

        只有SF RAM，没有SLC RAM。每个HN-F分区中的RAM可以独立控制。

下图显示了一个电源域配置示例：

下图显示了另一个电源域配置示例，其中CXSDB组件位于同一个电源域中：

二、Power domain control

        CMN-700逻辑P-Channel控制除RAM和CXS电源域之外的所有电源域。除了控制逻辑域之外，P-Channel还允许HNF软件控制的电源域和逻辑域之间的同步。这个同步是通过一个配置状态来实现的，如下图所示：

有两条路径转换从OFF到ON状态：

Cold reset

        逻辑PSTATE OFF到ON转换也启动所有HNF分区的NOSFSLC到FAM转换。

Exit from HN-F Static Retention state

        逻辑PSTATE从OFF转换到CONFIG，这表明CMN-700正在退出Memory Retention状态，并且不启动任何HNF分区power转换。下表包含了域内组件的power模式和相关的PSTATE值。

三、HN-F power domains

        HNF有不同的 power状态。不同状态之间的转换就是使能或禁用HNF的不同部分。HNF有三种功率状态：

1. 1.操作状态Operational states,，其中逻辑是打开的和启用的ram是正常运行的
2. 2.功能保留状态Functional retention states，其中logic功能打开，启用的ram处于retention状态。
3. 3.内存保留状态Memory Retention states，其中logic功能关闭，启用的ram处于retention状态。

在这些电源状态下，HNFs以四种模式运行：

FAM

        Full Associativity Mode (FAM), SF、SLC全部使能。

HAM

        Half-Associativity Mode (HAM), SF使能，SLC的lower half ways（[7:0]）使能，way[15:8]禁用且处于断电状态。

SFONLY

        Snoop filter only mode (SFONLY), SF使能，SLC处于 powered off。

NOSFSLC

        SF和SLC全部处于powered off。

（也就是对HN-F内部RAM（SLC0,SLC1,SF）的不同部分使能/禁用）

还有疑问可以看下表：

状态转换图如下：

        当HNF处于NOSFSLC状态时，SF不跟踪RNF的一致性。因此，由于功率状态转换到NOSFSLC，RNF在flush前必须处于静默。在从NOSFSLC转换到SFONLY、HAM或FAM状态之前，必须刷新RNF cache。

        这些HNF功率状态使用配置寄存器写入来进行转换，它必须针对SCG区域中的所有HNF。此外，逻辑域的P-Channel可以启动一个nosfslc的FAM转换。

注：CMN-700在SLC初始化完成之前不接受请求。

四、相关寄存器

cmn_hns_ppu_pwpr：power状态配置寄存器

cmn_hns_ppu_pwsr：power状态上报寄存器

cmn_hns_ppu_dyn_threshlod：动态retention转换时idle计数器的阈值寄存器

PS：如何实现power management模块的代码设计呢？

        CMN文档描述的很清楚了，可以通过寄存器配置，使其进入不同的power state，然后控制HN-F不同的组件power on/power off/retention。那么核心代码就是设计一个状态机，具体转换条件这里就不详细描述了。

        咱们下期见~