GERA002 May 2022 AM623 , AM625
Die gemeinsame Entwicklung von Hardware und Software ist extrem wichtig für die Optimierung von Stromverbrauch und Latenz. Dabei liegt der Schlüssel darin, schon so früh wie möglich im Entwicklungsprozess herauszufinden, was die richtige Hardware-Software-Boundary ausmacht und zu identifizieren, welche Funktionen in der Hardware und welche in der Software liegen sollen. Die Vereinfachung von Software-Sequenzen für energieeffiziente Eingangs- und Ausgangsmodi kann durch die Eliminierung der Konfigurationseinstellungen für Speichern und Wiederherstellen erreicht werden, mit Unterstützung durch neue innovative Funktionen wie USB und DDR-Reset-Isolierungs- und Erhaltungs-Schemata. Die Optimierung von I/O-Zuständen (Pull-Ups und Pull-Downs) – je nach Anwendungsfall und der Fähigkeit I/Os speichern zu können – verbessert die Robustheit und Zuverlässigkeit des Systems.
Schon zu Beginn der Entwicklungsphase wurden verschiedene HW/SW-Partitionen ausgewertet, um zu entscheiden, welche die beste Implementierung für die Erfüllung der gesamten Systemanwendungsfälle und -ziele (hinsichtlich Kosten, Leistung, Energie und Latenz) sind. Der AM62x-Prozessor wird hauptsächlich in 4 Domänen unterteilt, wie in Abbildung 3-1 abgebildet.
Die Anwendungsdomäne besteht aus hochleistungsfähigen CPUs, HW-Beschleunigern und Hochgeschwindigkeits-Peripheriegeräten. Diese Domäne wird weiter in verschiedene Subsysteme mit internen Stromschaltern unterteilt. Je nach Systemanwendungsfällen können diese Subsysteme mit den internen Stromdomänenschaltern vollständig abgeschaltet werden. Zum Beispiel: Ungenutzte CPU-Kerne in einem Cluster, HW-Beschleuniger (Grafiken, Anzeigen) und so weiter. Zusätzlich dazu wird die Anwendungsdomäne in den Phasen von energiesparenden DeepSleep- und Nur-MCU-Modi mithilfe von Power Gating des internen Subsystems in einen Modus mit geringstmöglichem Stromverbrauch versetzt.
Die MCU-Domäne besteht aus CPUs und Peripheriegeräten in Echtzeit. Diese Domäne kann konfiguriert werden, um völlig unabhängig von der Anwendungsdomäne zu funktionieren; eines der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale in verschiedenen Automobil-, Industrie- und batteriebetriebenen Anwendungen. Im DeepSleep-Modus kann die MCU-Domäne mit internen Stromschaltern abgeschaltet werden.
Die Wake-up-Domäne besteht aus der Power-Management-CPU und Systemkomponenten wie Taktgebern, Resets, Strom, und Wake-up. Diese Domäne sorgt für den Neustart des Geräts, Ressourcenkonfiguration und -verwaltung und Low-Power-Management. Um diese Domäne herum ist eine Hardwareisolierung aufgebaut, die sicherstellen soll, dass eine klare Trennung zwischen Anwendung und den MCU-Domäne besteht. Durch die vorsichtige Verteilung der Verantwortlichkeiten zwischen Hardware- und Software-Funktionen können Sitara-MPU-Bausteine einfachere und robuste Eingangs- und Ausgangssequenzen für energieeffiziente Modi bieten. Zusätzlich dazu, und um Eingangs- und Ausgangs-Latenzen für Energiesparmodi zu verbessern, wurden für Sitara-MPU-Bausteine innovative neue Funktionen wie USB und DDR-Reset-Isolierungs- und Erhaltungs-Schemata entwickelt, um komplexe Softwaresequenzen zu vermeiden, für die das Speichern und die Wiederherstellung für die Konfiguration von Peripheriegeräten benötigt wird.