该文章基于触觉智能RK3576开发板Purple Pi OH2讲解和调试,作为SOM7609核心板配套的评估板,我们对核心板/开发板全场景各工况进行了功耗测试,感兴趣的朋友们还可点击下方视频了解:https://www.bilibili.com/video/BV1PRASz6ERF
性能与功耗是一枚硬币的两面:CPU/DDR 频率(DVFS)决定跑多快、耗多少电,Thermal 兜底防止过温,实时性决定延迟多稳,功耗测量回答"电花在哪"。本文把这一整套分析方法串起来。注意:本文不含系统休眠/唤醒。
排障/调优顺序:先定位性能瓶颈(CPU/内存/IO),再调 DVFS(CPU/DDR 频率),Thermal 保证不跑飞,实时性用cyclictest量化,最后用功耗测量验证。
⚠️注意:不含 suspend-resume。
性能瓶颈定位:CPU / 内存 / IO
系统卡顿先分清瓶颈在 CPU、内存还是IO:
维度 | 看什么 | 工具 |
|---|---|---|
CPU | 哪个核 100%、用户/内核态占比、热点函数 | top、perf top/record(CONFIG_PERF_EVENTS=y 已开,见 02.06) |
内存 | 可用内存、swap、内存分配压力 | free、/proc/meminfo(官方 Meminfo/CMA 文档) |
IO | 磁盘吞吐/等待、DDR 带宽 | iostat、DDR 带宽工具(tools/linux/Linux_DDR_Bandwidth_Tool) |
官方《Performance Analyse》与《Benchmark/KPI》文档给了从指标到工具的完整方法;perf 在本 SDK 默认可用。
DVFS 与 Thermal:频率与过温
RK3576的CPU/DDR 频率由DVFS管理:CPU走drivers/cpufreq/rockchip-cpufreq.c,DDR走drivers/devfreq/rockchip_dmc.c,频率档位(opp)在 dts 的 operating-points-v2(cluster0_opp_table 等)。Thermal 由 rockchip_thermal.c 管理(CONFIG_ROCKCHIP_THERMAL=y)。‘
cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp # 当前温度 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq # 当前 CPU 频率 cat /sys/class/devfreq/dmc/cur_freq # 当前 DDR 频率 # 过温降频排查:看温度阈值与 frequency table"CPU 一直全频"(没变频)或"过热降频"(性能上不去)都从 /sys/class/thermal 和 /sys/class/devfreq 看起:前者查 cpufreq 是否被锁频/策略,后者查温度阈值是否过早触发降频。官方 CPU Freq/Devfreq/Thermal 文档给了调参方法。
实时性:PREEMPT_RT 与 Xenomai
需要确定延迟(工业/音视频)时用实时方案。官方《Linux RealTime》指南(docs/Patches/Real-Time-Performance/Rockchip_Develop_Guide_Linux_RealTime_CN.md)给出两条路:
- PREEMPT_RT
打补丁+内核编译时加 rockchip_rt.config片段(如 make rockchip_linux_defconfig rk3576.config rockchip_rt.config,注意 fragment是rk3576.config而非rk3576_linux.config,后者在本SDK不存在),烧boot.img后用 cyclictest -m -c 0 -p99 -t -D 12h测最大延迟;
- Xenomai
Buildroot打开Xenomai配置编rootfs + 内核打补丁,走Xenomai实时域。
默认内核是CONFIG_PREEMPT=y(非RT全实时),要做实时需按指南应用 docs/Patches/Real-Time-Performance/ 下的补丁。官方还有实时性能 Test Report 与 Trouble_Shooting可对照。针对RK3576以及其他热门瑞芯微RK芯片实时性,触觉智能进行了实测,感兴趣的朋友们可以看看下方实测视频:
https://www.bilibili.com/video/BV1kLWnzKEKT/
功耗测量与分析
功耗分析按"场景 → 测量 → 数据解读"走:先定义场景(空闲/负载/外设),再测量(电流/功率),最后把各场景功耗拆到模块。官方《Power_Analysis》文档给了分析方法论。⚠️ 不含 suspend-resume。
- 测量手段
外接功率计/电源分析仪测整板电流,或用官方 PLT(电源实验室测试工具)方法做压力/时序测试;
- 拆解
关/开各外设对比电流变化,定位功耗大头(如DDR频率、屏幕亮度、WiFi);
- 配合DVFS
DDR/CPU频率降一档看电流变化,量化DVFS对功耗的影响。
性能与功耗是一套完整方法:瓶颈定位(perf/top/iostat)→ DVFS调优(cpufreq/dmc + opp表)→ Thermal 兜底(温度阈值)→ 实时性(RT补丁 + cyclictest)→ 功耗测量验证。
RK3576 板端实测记录
以下在RK3576+Debian Bookworm上通过adb直连执行,DVFS/Thermal状态全部可查(直接复制运行):
验证项 | 命令(adb shell …) | 实测结果 |
|---|---|---|
温度 | for z in /sys/class/thermal/thermal_zone*; do cat $z/temp; done | 7 个 zone,当前 26~39℃ |
CPU 频率 | cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq | 1008000(1 GHz) |
DDR 频率 | cat /sys/class/devfreq/dmc/cur_freq | 534000(534 MHz) |
devfreq 设备 | ls /sys/class/devfreq/ | dmc / npu / gpu / vop 四个 |
RT 测试工具 | command -v cyclictest | 默认未安装(做 RT 时按指南装 rt-tests 并打 RT 补丁) |
官方文档依据
docs/cn/Common/PERF/Rockchip_Quick_Start_Linux_Performance_Analyse_CN.pdfdocs/cn/Common/PERF/Rockchip_Developer_Guide_Linux_RealTime_Performance_Test_Report_CN.pdfdocs/cn/Common/POWER/Rockchip_Developer_Guide_Power_Analysis_CN.pdfdocs/cn/Common/DVFS/Rockchip_Developer_Guide_CPUFreq_CN.pdfdocs/cn/Common/DVFS/Rockchip_Developer_Guide_Devfreq_CN.pdfdocs/cn/Common/THERMAL/Rockchip_Developer_Guide_Thermal_CN.pdfdocs/cn/Linux/Profile/Rockchip_Introduction_Linux_PLT_CN.pdfdocs/cn/Linux/Profile/Rockchip_Introduction_Linux_Benchmark_KPI_CN.pdfdocs/Patches/Real-Time-Performance/Rockchip_Develop_Guide_Linux_RealTime_CN.mddocs/Patches/Real-Time-Performance/Rockchip_Trouble_Shooting_Linux_Real-Time_Performance_CN.pdf。
SDK 源码/配置依据
kernel-6.1/drivers/cpufreq/rockchip-cpufreq.cdrivers/devfreq/rockchip_dmc.cdrivers/thermal/rockchip_thermal.carch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576.dtsi(operating-points-v2/cluster*_opp_table)arch/arm64/configs/rockchip_linux_rk3576_defconfig(CONFIG_PREEMPT=y、CONFIG_ROCKCHIP_THERMAL=yCONFIG_DEVFREQ_THERMAL=y)docs/Patches/Real-Time-Performance/(RT 补丁与指南)tools/linux/Linux_DDR_Bandwidth_Tool。
Purple Pi OH2开发板,是触觉智能RK3576核心板SOM7609系列配套的评估开发板,搭载4核A72+4核A53+M0多核异构处理器,主频2.2GHz,集成6Tops算力 NPU,轻松应对AI推理、边缘计算与轻量级AI端侧学习。配套完善SDK、丰富资料与Demo,有助于项目前期快速开发验证。
触觉智能SOM7609系列核心板尺寸仅40.5×40.5mm,专为空间受限场景打造。基于RK3576/RK3576J SoC,集成高性能GPU与VPU,支持4K视频编解码与多屏异显;提供PCIe、USB3.2、双路千兆以太网、MIPI-DSI、多路MIP CSI、eDP、CAN、SPI、I2C等丰富接口,灵活扩展。支持Linux、Android、开源鸿蒙OpenHarmony等丰富系统,配套丰富软硬件资料与技术支持,助力产品快速落地。