RZ/G2L微處理器配備Cortex-A55（1.2 GHz）CPU、16位DDR3L/DDR4接口、帶Arm Mali-G31的3D圖形加速引擎以及視頻編解碼器（H.264）。此外，這款微處理器還配備有大量接口，如攝像頭輸入、顯示輸出、USB2.0和千兆以太網(wǎng)，因此特別適用于入門級工業(yè)人機(jī)界面（HMI）和具有視頻功能的嵌入式設(shè)備等應(yīng)用，具備較好的能耗比。

隨著計算設(shè)備性能的不斷提升，處理器、GPU、NPU的功耗和發(fā)熱量顯著增加，如何有效管理系統(tǒng)溫度成為計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中的重要課題。

如果沒有適當(dāng)?shù)臒峁芾恚^高的溫度會對系統(tǒng)穩(wěn)定性、性能和壽命造成嚴(yán)重影響。如高溫會導(dǎo)致電子元件的物理特性發(fā)生變化，例如電阻增大、信號延遲增加，甚至可能引發(fā)數(shù)據(jù)傳輸錯誤。當(dāng)溫度超過芯片的安全閾值時，可能會出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰（crash）、死機(jī)（hang）、自動關(guān)機(jī)（shutdown）等問題。

為了避免過熱，現(xiàn)代CPU和GPU內(nèi)部通常會集成動態(tài)溫度調(diào)節(jié)機(jī)制（Thermal Throttling），當(dāng)溫度接近上限時，系統(tǒng)會主動降低頻率（降頻）或減少運行核心數(shù)，以減少功耗和發(fā)熱量。

在Linux內(nèi)核中，Thermal Framework（熱管理框架）提供了一套完整的溫度管理機(jī)制，允許操作系統(tǒng)監(jiān)測溫度變化，并在必要時采取相應(yīng)的散熱措施。該框架主要通過CPU內(nèi)置的溫度傳感器模塊監(jiān)控設(shè)備溫度，并結(jié)合散熱設(shè)備（如風(fēng)扇、散熱膜、導(dǎo)熱膠等）和溫控策略（如動態(tài)電壓調(diào)節(jié)、核心關(guān)閉、降頻或負(fù)載均衡）來優(yōu)化系統(tǒng)散熱。

RZ/G2L工作溫度

本篇概要介紹下瑞薩RZ/G2L thermal軟件策略。

硬件上依賴芯片內(nèi)部的TSU（熱傳感器單元）。

規(guī)格如下

軟件框架如下

一般產(chǎn)品開發(fā)者只需要配置對應(yīng)策略的參數(shù)即可，如內(nèi)核設(shè)備樹，具體驅(qū)動原廠已經(jīng)適配。

如下詳細(xì)介紹設(shè)備樹參數(shù)

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tsu: thermal@10059400{compatible ="renesas,r9a07g044-tsu", "renesas,rzg2l-tsu";reg = <00x1005940000x400>;clocks = <&cpg CPG_MOD R9A07G044_TSU_PCLK>;resets = <&cpg R9A07G044_TSU_PRESETN>;power-domains = <&cpg>;#thermal-sensor-cells =<1>;};

thermal-zones {emergency {polling-delay = <1000>; /* 每隔1000ms獲取一次溫度 */on-temperature = <110000>; /* 超過110度，關(guān)閉 cpu1 */off-temperature = <95000>; /* 低于95度，恢復(fù) cpu1 */target_cpus = <&cpu1>; /* 是否關(guān)閉 cpu1 */status ="disabled"; };
cpu-thermal {polling-delay-passive = <250>; /* 溫度高于trip-point-0指定的值，每隔250ms獲取一次溫度 */polling-delay = <1000>; /* 溫度低于trip-point-0指定的值，每隔1000ms獲取一次溫度 */thermal-sensors = <&tsu?0>; /* 通過tsu 通道0獲取溫度 */sustainable-power = <717>; /* 溫度等于trip-point-1指定的值時，系統(tǒng)分配給cooling device的能量 */
cooling-maps {map0 {trip = <&target>; /* 表示在target trip下，該cooling device才起作用 */cooling-device = <&cpu0?02>; /* cpufreq 的頻點從最高到最小頻點排序，從0開始標(biāo)注，0對應(yīng)最高頻率*/contribution = <1024>; /* 1024 整數(shù)倍，用于調(diào)整降頻順序和尺度 */};};
trips {sensor_crit: sensor-crit {temperature = <125000>; // 默認(rèn)關(guān)機(jī)溫度，具體動作由thermal_core.c 函數(shù) handle_critical_trips決定。hysteresis = <1000>;type ="critical";};
target: trip-point {temperature = <100000>; /* 100 度發(fā)生溫控，對應(yīng) trip_point_1_temp 文件 */hysteresis = <1000>; /* 滯后溫度，當(dāng)下降到(100 – 5000/1000) = 95 度時解除溫控，對應(yīng) trip_point_1_hyst 文件 */type ="passive"; /* ”passive”，表示當(dāng)溫控發(fā)生后由governor控制policy */};};};}; cpus {#address-cells =<1>;#size-cells =<0>; cpu-map {cluster0 {core0 {cpu =<&cpu0>;};core1 {cpu =<&cpu1>;};};}; cpu0: cpu@0 {compatible ="arm,cortex-a55";reg =<0>;device_type ="cpu";#cooling-cells =<2>;next-level-cache =<&L3_CA55>;enable-method ="psci";clocks =<&cpg CPG_CORE R9A07G044_CLK_I>;operating-points-v2 =<&cluster0_opp>;}; cpu1: cpu@100 {compatible ="arm,cortex-a55";reg =<0x100>;device_type ="cpu";next-level-cache =<&L3_CA55>;enable-method ="psci";clocks =<&cpg CPG_CORE R9A07G044_CLK_I>;operating-points-v2 =<&cluster0_opp>;}; L3_CA55: cache-controller-0 {compatible ="cache";cache-unified;cache-size = <0x40000>;};};

cpu 頻率cluster0_opp: opp-table-0{compatible ="operating-points-v2";opp-shared;
opp-150000000{opp-hz = /bits/64<150000000>;opp-microvolt = <1100000>;clock-latency-ns = <300000>;};opp-300000000{opp-hz = /bits/64<300000000>;opp-microvolt = <1100000>;clock-latency-ns = <300000>;};opp-600000000{opp-hz = /bits/64<600000000>;opp-microvolt = <1100000>;clock-latency-ns = <300000>;};opp-1200000000{opp-hz = /bits/64<1200000000>;opp-microvolt = <1100000>;clock-latency-ns = <300000>;opp-suspend;};};

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測試信息節(jié)點：當(dāng)前溫度：cat/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp 工作頻率：cat/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_cur_freq cat/sys/devices/system/cpu/cpu1/cpufreq/cpuinfo_cur_freqcpu是否在線：cat/sys/devices/system/cpu/cpu*/online

可以通過熱風(fēng)槍或溫箱設(shè)備模擬環(huán)境加熱，如上配置參數(shù)的控制過程。

總結(jié)如下

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cpu溫度超過100度，啟動降頻 1.2G ->0.6G -> 0.3G超過110度，關(guān)閉cpu1，并降頻至 0.15G超過125度，關(guān)機(jī);

Linux Thermal框架的核心價值在于平衡性能與溫度，通過智能熱管理提升系統(tǒng)穩(wěn)定性、延長硬件壽命、優(yōu)化功耗，并提供靈活的適配性，使其成為計算設(shè)備熱管理的關(guān)鍵組件。

產(chǎn)品設(shè)計參考

rzg2l-thermal-management-guideline

https://www.renesas.cn/zh/document/apn/rzg2l-thermal-management-guideline?r=1467981

rzg2l-power-consumption-measurement

https://www.renesas.cn/zh/document/apn/power-consumption-measurement?r=1467981

如果需要如下詳細(xì)功率計算表，請聯(lián)系銷售或于本公眾號后臺菜單欄點擊“樣片申請”聯(lián)系相應(yīng)合作商獲取。

如需了解更詳細(xì)的使用方法請參考如下網(wǎng)站

瑞薩官網(wǎng)

https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rz-mpus/rzg2l-getting-started

RZ產(chǎn)品WIKI網(wǎng)站

https://renesas.info/wiki/Main_Page

技術(shù)支持：瑞薩技術(shù)論壇

https://community-ja.renesas.com/zh/forums-groups/mcu-mpu/