3 低消費電力のプロセッサ・アーキテクチャに関する考慮事項

電力とレイテンシの最適化には、ハードウェアとソフトウェアのコデザインが非常に重要です。ハードウェアとソフトウェアの適切な境界を把握し、どの機能をハードウェアに置くか、どの機能をソフトウェアに置くかを、定義段階の早い時期に決めることが重要です。USB および DDR のリセット分離および保持方式などの革新的な新機能によって、構成設定の保存と復元が不要になるため、低消費電力モードの開始および終了モードのソフトウェア・シーケンスを簡素化できます。低消費電力の使用事例と IO の保持能力に基づいて IO 状態 (プルアップおよびプルダウン) を最適化することにより、システムの堅牢性と信頼性が向上しています。

開発フェーズの初期段階で、いくつかの異なる HW/SW パーティションを評価して、システム全体の使用事例と目標 (コスト、性能、消費電力、レイテンシ) を満たす最適な実装を決定しました。AM62x プロセッサ 図 3-1は、に示すように主に4つのドメインに分割されています。

アプリケーション・ドメインは、高性能 CPU、ハードウェア・アクセラレータ、高速ペリフェラルで構成されています。このドメインは、内部パワー・スイッチを備えたさまざまなサブシステムにさらに分割されています。システムの使用事例によっては、これらのサブシステムは、内部のパワー・ドメイン・スイッチを使用して完全にパワーダウンできます。たとえば、クラスタ内で未使用の CPU コア、ハードウェア・アクセラレータ（グラフィックス、ディスプレイ）などです。さらに、ディープスリープ・モードおよび MCU のみモードでは、内部サブシステムの電力ゲーティングにより、アプリケーション・ドメインが最小消費電力モードになります。

MCU ドメインは、リアルタイム CPU とペリフェラルで構成されています。このドメインは、アプリケーション・ドメインから完全に独立して動作するように構成できます。これは、車載用、産業用、バッテリ駆動のいくつかのアプリケーションで重要な差別化機能です。ディープスリープ・モード中は、内部のパワー・スイッチにより MCU ドメインの電源をオフにできます。

ウェークアップ・ドメインは、パワー・マネージメント CPU およびクロック、リセット、電源、ウェークアップなどのシステム・コンポーネントで構成されます。このドメインは、デバイスのブートアップ、リソースの構成と管理、および低消費電力の管理を行います。このドメインを中心にハードウェア分離を構築しており、アプリケーションとマイコン・ドメインを明確に分離できます。Sitara MPU デバイスは、ハードウェア機能とソフトウェア機能の間で責任を注意深く区分することで、よりシンプルで堅牢な低消費電力モードの開始および終了シーケンスを実現します。さらに、低消費電力モードの開始/終了レイテンシを改善するために、Sitara MPU デバイスは、USB および DDR リセットの分離および保持方式などの革新的な新機能を開発し、ペリフェラル構成の保存と復元が必要になる複雑なソフトウェア・シーケンスを回避しました。