关键因素	热影响	描述	开发阶段	责任人
关键因素	热影响	描述	开发阶段	研发	QCT
机械散热设计	~70%	散热的机械设计是必需的。	概念/模拟阶段	Yes	No
增加散热材料	~20%	添加散热材料	模拟/验证阶段	Yes	No
软件管理	~10%	需要保持热限制	验证阶段	Yes	No

表格1 Thermal管理的关键因素

Thermal管理算法包括三种状态：

a) 正常状态：被动的温度监控；

b) 缓解状态：降低性能（应用处理器将运行在较低的时钟速率）；

c) 应急状态：强制关闭手机，以防止损坏。

该算法根据设备的温度判断设备属于何种状态。Thermal管理算法的工作方式如下：

a) 如果测量温度<阈值温度，在正常状态下运行；

b) 如果测得的温度>阈值温度，进入缓解状态；

c) 如果温度恢复到滞后阈值（threshold-hysteresis）以下，恢复到正常状态；

d) 如果温度>紧急阈值，关闭设备。

设计thermal管理算法需要符合以下条件：

a) 采用温度传感器获取thermal温度数据；

b) 在thermald.conf文件中设置阈值值。

阈值数据应该由手机的温度曲线决定，不同的阈值，系统的动作如下：

	正常	较高	严重	危急
CPU频率	整个频率范围	性能最高的频率除外	中高性能的频率除外	最高实用频率上限
显示强度	默认强度	上限为90%	上限为75%	上限为50%
电池充电	完整充电	涓流充电	不充电	不充电

表格 2系统的动作

3、电路设计

MSM8x25采用如图1所示硬件设计。MSM8x25添加了一个板上热敏电阻，通过ADC驱动从该热敏电阻读取电路板温度数据，然后传递给thermal算法（thermal algorithm）。

图表 1 MSM_THERM schematic

图表 2 I380W MSM_THERM schematic

4、Thermal软件设计

如图3所示，Thermal管理软件包括3个主要模块：thermal daemon、传感器输入（sensor inputs）以及thermal管理设备（thermal management devices）。此外，在boot和kernel初始化中采用算法管理thermal性能。

图表 3 LA thermal software architecture

Thermal daemon是一个运行在Linux Android用户层的超级用户程序，是thermal软件的控制核心。传感器输入（Sensor input）用来作为读取的温度，数据来自PMIC_THERM或者MSM_THERM，这些数据从DALRPC或者从ONCRPC接口读取，ONCRPC接口与ADC驱动通信。Thermal管理设备（thermal management devices）是监听thermal daemon的软件组件。当系统过热时，thermal daemon发送event到thermal管理设备以设置设备性能到一个预先设定的水平。

4.1 ThermalD

Thermal Daemon (ThermalD)主要用来完成两项功能：监测温度和管理控制设备。

该daemon监测thermal/temperature的传感器数据，并根据thermald.conf配置文件(默认是 /etc/thermald.conf)执行动作。在初始化阶段，ThermalD读取一个包含所有传感器和阈值数据的配置文件。如果超过温度阈值，ThermalD发送event到thermal管理设备。总体而言，设备管理接口划分为几个管理等级。典型地，将设备设置为4级，比如Level 0是正常操作；Level 1是管理的第一级。

（1）ThermalD生成

ThermalD 对应的可执行文件是thermald，由vendor/qcom/proprietary/thermal/下的代码编译生成，存放在设备路径system/bin/thermald。

（2）ThermalD执行过程

图表 4定义ThermalD service

图表 5启动ThermalD程序

图表 6 ThermalD处理流程

4.2 Thermal sensors

MSM8x25提供两种读取温度数据的方法供选择：HKADC从PMIC片上热敏电阻读取和通过ADC读取外部热敏电阻来检测MSM的运行温度。HKADC是PM8029芯片内部的一个硬件模块，提供读到的模拟数据。

软件设计上，MSM8x25相应有两个thermal缓解解决方案，这两种解决方案是互斥的：

a) PMIC热敏电阻：使用DALRPC。

b) MSM热敏电阻：外部热敏电阻，使用ONCRPC。

可以通过检查adc_null来查看ONCRPC是否可用，如果ONCRPC可用，则检查MSM热敏电阻是否工作，并最终从ONCRPC读取thermal温度；如果ONCRPC不可用，则从PMIC获取thermal温度数据。

4.2.1 HKADC

HKADC是PM8029芯片内部的一个硬件模块，用来读取PMIC模拟输入。如图所示，在MSM8x25参考设计中有一个片上PMIC热敏电阻。从该热敏电阻读取的数据通过HKADC驱动传递到thermal算法（thermal algorithm），HKADC驱动采用PMIC_THERM DALRPC。

图表 7 MSM8x25 PMIC_THERM schematic

4.2.2 MSM_THERM

如图所示的逻辑电路必须添加一个板上热敏电阻（on-board thermistor）来实现。从该热敏电阻读取的数据通过ADC驱动传递给thermal算法（thermal algorithm），ADC驱动采用PMIC_THERM ONCRPC。

图表 8 MSM_THERM schematic

4.3 TMD

Thermal管理设备（Thermal Management Devices，TMD）是软件实体，用来降低系统硬件模块的整体功耗，从而降低热负荷。

4.4 Thermal配置文件

Thermal配置文件配置了thermal管理软件的操作参数。每一部分作为一个thermal域定义（thermal zone definition），与一个温度传感器关联。在第一个thermal域定义的前面，thermal配置文件有一行默认采样率。该默认值用于为thermal域定义里面没有指定采样率的传感器配置采样率。此外，在默认采样率之前，如果插入单词debug将使能ThermalD的debug信息输出。

4.4.1 Thermal域定义

如表所示，一个thermal域的配置包括以下参数：

表格 3 Thermal域

Field name	Values	Units	Notes
temp sensor name	See Table 4
sampling	1000 to 65535	ms	sampling rate in ms
thresholds	-273 to 273	°C	Threshold to activate
thresholds_clr	-273 to 273	°C	Threshold to clear
actions	See Table 5		Action to act upon at thresholds; multiple entries allowed are separated by + with no spaces; this should be same for all threshold levels
action_info	See Table 6		Information used by action; multiple entries allowed are separated by + with no spaces

Sampling是ThermalD与配置阈值比对温度的速度。Thresholds、thresholds_clr、actions和actions_info构成阈值组合。在一个区可能有多个阈值组合。每个阈值组合分别定义thresholds、thresholds_clr、actions和actions_info。

表格 4 Sensor names

Name	Notes
pmic_therm	Remote HKADC driver using DALRPC
msm_therm	Remote ADC driver using remote ONCRPC

表格 5 Sensor actions and action information

Item	Action	Action Info	Notes
none	Do nothing	Set to 0; not used but needed for parser to work properly	Do nothing. This mitigation step is disabled. If a threshold is crossed, no action is taken.
report	Report threshold crossing to UI	Set to 0; not used but needed for parser to work properly	The threshold crossing information is sent across an abstract local socket THERMALD_UI in a new line-separated string format. Parameters are sent in the following order: § sensorname – Name of sensor reporting § temperature – Current temperature § current_threshold_level – Current threshold level triggered or cleared § is_trigger – TRUE on level trigger, FALSE on level clearing
cpu	CPU frequency scaling	Max CPU frequency in KHz	Sets the max allowable frequency for CPUs, 0 to 1200000 kHz
lcd	LCD brightness throttling	0-255 value for max LCD brightness	Sets the backlight intensity; will not adjust the max value over the currently configured brightness set by the user. 0 to 255 § 0 – Backlight off § 255 – Maximum brightness
modem	Request throttling of modem functionality	0-3 throttling level for modem mitigation	MSM8x25不支持。
fusion	Request throttling of fusion modem functionality	0-3 throttling level for fusion modem mitigation	MSM8x25不支持。
battery	Battery charging current throttling	0-3 throttling level for battery charging current	MSM8x25不支持。仅MSM8960支持
gpu	GPU frequency scaling	Max GPU frequency in Hz
wlan	WLAN throttling	0-3 throttling level for WLAN mitigation	MSM8x25不支持。仅MSM8960支持
shutdown	Shutdown target	Shutdown delay in ms	Sends a shutdown request to the kernel with a delay to power down the phone

4.4.5 编译配置文件

Thermal配置文件的存放路径是/system/etc/thermald.conf。在源代码中的存放路径是vendor/qcom/proprietary/thermal/，使用ls -l命令查看，显示信息如下：

可见，在源代码中是没有命名为/thermald.conf的文件的。

之所以能够在/system/etc/下看到thermald.conf，是因为在文件device/qcom/msm7627a/init.qcom.thermald_conf.sh中，做了链接：

所以，使用adb命令可以查询到如下信息：

4.4.6 ThermalD logging

在配置文件第一行加入“debug“可以使ThermalD工作在Debug mode，否则ThermalD的log会非常少。

adb shell stop thermald

adb shell

# thermald --debug &

下面的命令将会使ThermalD log信息显示在命令行窗口。

adb logcat -s ThermalDaemon

显示时间：

adb logcat -v time -s ThermalDaemon

4.5 Modem thermal mitigation

MSM8x25在modem没有热缓解（thermal mitigation）设计。

5、References

1、80-NA385-1_B_MSM8x25_Android_Pwr_Mgmt_Overview.pdf

2、80-N8633-5_A_MSM8x25_Thermal_Mgmt_Algorithm

文中图片、表格数据可联系本人索取。

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MSM8225 thermal设计

1、概述

1.1、Thermal综述

1.2、Thermal设计的物理设计和布局

1.3、Thermal设计的目标

1.4、Thermal设计的先决条件

2、Thermal管理算法