2.3. DVFS配置

DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,动态电压与频率调整)是一种用于在后摩设备活跃运行期间降低功耗的技术。该技术根据IPU核实时负载需求来调整IPU核频率。DVFS 有助于平衡设备的功耗和性能。DVFS配置通过后摩SMI工具完成。

例如,如果 AI 处理器板卡的可用最大功耗为10 W,通过 DVFS 功能,系统会根据实时负载动态调整 IPU 核频率,以尽量控制功耗不超过设定值。通过这种方式,用户可以在保证系统性能的前提下,对功耗进行精细管理,从而提高能效并降低过热或超功耗风险。

2.3.1. 主要功能

支持功能如下:

  • 固定高性能模式 :支持后摩设备IPU核始终运行在最大频率下,确保性能稳定。

  • 按需动态调整频率 :系统根据后摩设备IPU核实时负载,在不超过当前设置的IPU核最大频率值的前提下,自动调整IPU核运行频率,帮助用户在性能与功耗之间实现平衡。

  • 功耗限制模式 :根据用户设置的AI处理器板卡功耗范围,动态调整IPU核频率,以满足功耗要求。

  • 锁定IPU频率最大值 :支持用户锁定IPU核允许运行的最大工作频率上限,用于约束 performanceondemandpowerlimit 模式下IPU核可运行的最高频率。

2.3.1.1. 后摩设备IPU核频率取值

IPU核频率取值由所使用的后摩设备及板载M50芯片工作配置决定。在配置DVFS运行模式或执行频率锁定命令时,用户需要以此处定义的硬件合规边界为准。

用户可通过 hm_smi -a 指令返回的 PN 字段获取当前后摩逻辑设备的PN号,并根据PN中第7位编码值确认当前产品所搭载单颗M50芯片的工作配置。确认配置后,可参考下表查看对应的IPU核频率支持范围和默认频率。

注意

默认IPU核频率为经过测试验证的稳定运行频率,可覆盖大多数典型应用场景的性能与稳定性需求。设置高于默认值的IPU核频率可能提升部分场景下的计算性能,但会增加功耗、温升及系统负载。在极端测试用例、长时间高负载运行或散热条件受限的场景下,可能导致性能波动、任务超时、设备异常复位等稳定性风险。

表 2.4 IPU核频率支持范围

产品

PN第7位编码值

板载单颗M50芯片配置

支持的IPU核频率值

默认IPU核频率最高值

LQ50 M.2卡

1

标准功耗配置(双IPU核,主频1400 MHz,标准工作电压)

1300 MHz、1400 MHz

1300 MHz

2

低功耗优化配置(双IPU核,主频1400 MHz,低工作电压)

1300 MHz、1400 MHz

1400 MHz

LQ50 Duo M.2卡

1

标准功耗配置(双IPU核,主频1400 MHz,标准工作电压)

1300 MHz、1400 MHz

1300 MHz

2

低功耗优化配置(双IPU核,主频1400 MHz,低工作电压)

1300 MHz、1400 MHz

1400 MHz

LM5070智能加速卡

1

标准功耗配置(双IPU核,主频1400 MHz,标准工作电压)

1300 MHz、1400 MHz

1300 MHz

3

高频性能配置(双IPU核,超高频1700 MHz,高工作电压)

1700 MHz、1400 MHz、1300 MHz

1700 MHz

LM5050智能加速卡

1

标准功耗配置(双IPU核,主频1400 MHz,标准工作电压)

1300 MHz、1400 MHz

1300 MHz

LM5030智能加速卡

1

标准功耗配置(双IPU核,主频1400 MHz,标准工作电压)

1300 MHz、1400 MHz

1300 MHz

板载单颗M50芯片的工作电压标准为:标准工作电压(0.75V)、低工作电压(0.7V)、高工作电压(0.8V)。

详细的编码规则与含义,请参看:

2.3.1.2. IPU核自动调频档位运行机制

ondemandpowerlimit 模式下,当触发系统自适应调节时,系统并不会进行无限连续的微调,而是在既定的几个频率档位之间进行切换。

下表列出了系统内部基于用户锁定的最高频率值(通过 hm_smi -lc 指定,未指定时默认为上表中的“默认最高值”),按比例自适应计算得到的控频基准数值。

表中字段含义如下:

  • M50芯片工作电压: 表示板载单颗M50芯片在当前工作配置下的工作电压。了解当前后摩逻辑设备的工作电压配置,参看 后摩设备IPU核频率取值

  • 锁定的IPU核频率值: 表示通过 hm_smi -lc <lock_clocks> 指令锁定的IPU核频率最高值。

  • 75%调频频率值和50%调频频率值: 表示系统内部基于 hm_smi -lc 设置频率按比例计算得到的自动调频频率值。

    注意

    表中的75%和50%档位仅支持系统自动调整,不支持用户通过指令行手动指定或创建自定义的中间频率数值。

表 2.5 IPU核自动调频频率值

M50芯片工作电压

设置的IPU核频率值

75%调频频率值

50%调频频率值

0.75V

1300 MHz

975 MHz

650 MHz

0.75V

1400 MHz

1050 MHz

700 MHz

0.7V

1400 MHz

1050 MHz

700 MHz

0.7V

1300 MHz

975 MHz

650 MHz

0.8V

1700 MHz

1275 MHz

850 MHz

2.3.2. 前提条件

2.3.2.1. 环境依赖

  • Ubuntu 20.04、22.04、24.04

  • Windows 11

  • Kylin V11

2.3.2.2. 使用前准备

SMI工具使用前,需完成以下操作:

  1. 主机端安装驱动,SMI工具随驱动一同安装。驱动安装详情参看《软件平台驱动安装指南》

  2. 主机端PCIe驱动已正常加载。

SMI工具详情参看 《SMI工具使用指南》

2.3.3. 功能设置

2.3.3.1. 设置IPU核始终在最大频率下运行

输入下面指令,IPU核始终在最大频率下运行:

hm_smi -g performance -a

2.3.3.1.1. 注意事项

  • IPU核频率默认范围与所使用的后摩设备有关,可通过在指令中添加参数 -lc <lock_clocks> 来设置IPU核频率的最大频率。

  • 当多个终端运行 SMI 指令时,模式设置以最新执行的指令设置为准。

  • 模式设置应用于与主机连接的所有后摩设备,不支持对单个后摩设备进行设置。

2.3.3.1.2. 示例

下面示例展示如何设置当前模式为 performance

hm_smi -g performance -a

返回信息示例如下:

--------------------------------------------------------------------------------
  sdk build infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Build_Time     : 2026-07-15 09:54:29
  HMSW_Version   : V1.4.0
  HM_SMI_Version : V1.0.0
--------------------------------------------------------------------------------
  Wed Jul 15 13:58:40 CST 2026
--------------------------------------------------------------------------------
  device0 detail infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Driver_Version        : V1.4.0
  Vendor                : Houmo
  BDF                   : 0000:01:00.0
  Dev                   : 0
  Cur_BandWidth         : 8.0 GT/s x 4lane
  Power_Management      :
    DVFS_Mode           : performance
    Cur_Ipu_Freq        : 1300.0 Mhz
    Lock_Ipu_Pll_Rate   : 1300.0 Mhz
    IPU_Load            : 0.0 %
  Firmware_Version      : V1.4.0
  IPU_Infos             :
    Core_Num            : 2
    Core_Freq           : 1300.0 Mhz
    Voltage             : 750.0 mV
    Core0_Util          : 0.0 %
    Core1_Util          : 0.0 %
    Average_Util        : 0.0 %
  Group_Id              : 0
  Chip_Id               : 0
  SN                    : 0102020100002025003800000059
  PN                    : 100C2010
  Model                 : LQ50-12GB
  DDR_Memory_Infos      :
    DDR_Memory_Free     : 12160.0MB
    DDR_Memory_Total    : 12160.0MB
  Temperature           :
    DDR0                : 29.8 C
    DDR2                : 30.2 C
    DDR4                : 27.2 C
    DDR5                : 28.6 C
    Core0               : 31.3 C
    Core1               : 30.1 C
  Board_Power           : 5.27 W
--------------------------------------------------------------------------------

返回信息字段详情,参看 《SMI工具使用指南》

2.3.3.2. 基于IPU利用率调整频率

设置当前模式为 ondemand。在该模式下,系统会根据IPU核实时利用率,在不超过当前锁定的IPU核最大频率值的前提下,动态调整IPU核运行频率。支持的IPU核频率档位与所使用的后摩设备有关,详情参看 IPU核自动调频档位运行机制

hm_smi -g ondemand -a

2.3.3.2.1. 注意事项

  • 设备断电后,再次上电时会恢复为默认模式,即IPU核始终在最大频率下运行(performance 模式),因此需要手动重新设置为 ondemand 模式。

  • 当多个终端运行 SMI 指令时,模式设置以最新执行的指令设置为准。

  • 模式设置应用于与主机连接的所有后摩设备,不支持对单个后摩设备进行设置。

  • IPU核频率默认范围与所使用的后摩设备有关,可通过在指令中添加参数 -lc <lock_clocks> 来设置IPU核频率的最大频率。

2.3.3.2.2. 示例

下面示例展示如何设置当前模式为 ondemand

hm_smi -g ondemand -a

返回信息示例如下:

--------------------------------------------------------------------------------
  sdk build infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Build_Time     : 2026-07-15 09:54:29
  HMSW_Version   : V1.4.0
  HM_SMI_Version : V1.0.0
--------------------------------------------------------------------------------
  Wed Jul 15 13:59:21 CST 2026
--------------------------------------------------------------------------------
  device0 detail infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Driver_Version        : V1.4.0
  Vendor                : Houmo
  BDF                   : 0000:01:00.0
  Dev                   : 0
  Cur_BandWidth         : 8.0 GT/s x 4lane
  Power_Management      :
    DVFS_Mode           : ondemand
    Cur_Ipu_Freq        : 650.0 Mhz
    Lock_Ipu_Pll_Rate   : 1300.0 Mhz
    IPU_Load            : 0.0 %
  Firmware_Version      : V1.4.0
  IPU_Infos             :
    Core_Num            : 2
    Core_Freq           : 975.0 Mhz
    Voltage             : 750.0 mV
    Core0_Util          : 0.0 %
    Core1_Util          : 0.0 %
    Average_Util        : 0.0 %
  Group_Id              : 0
  Chip_Id               : 0
  SN                    : 0102020100002025003800000059
  PN                    : 100C2010
  Model                 : LQ50-12GB
  DDR_Memory_Infos      :
    DDR_Memory_Free     : 12160.0MB
    DDR_Memory_Total    : 12160.0MB
  Temperature           :
    DDR0                : 26.3 C
    DDR2                : 27.2 C
    DDR4                : 23.9 C
    DDR5                : 25.3 C
    Core0               : 27.7 C
    Core1               : 26.6 C
  Board_Power           : 5.24 W
--------------------------------------------------------------------------------

返回信息字段详情,参看 《SMI工具使用指南》

2.3.3.3. 基于功耗阈值调整频率

输入下面指令,系统根据设置的AI 处理器板卡功耗参考阈值,动态调整IPU核的频率,以优化功耗表现。

hm_smi -g powerlimit -pl <max_power> <min_power> -l <sec> -a

参数说明如下:

  • <max_power> :设置用于动态调整IPU核频率的最大功耗阈值。最大取值为200 W。该值为调整IPU核频率的参考功耗,与实际AI处理器板卡的功耗限制无关。

  • <min_power> :设置用于动态调整IPU核频率的最小功耗阈值。该值为调整IPU核频率的参考功耗,与实际AI处理器板卡的功耗限制无关。

  • <sec>:循环打印的时间间隔,单位为秒。

2.3.3.3.1. 注意事项

  • 频率调整说明:

    • IPU核频率动态调整的机制为:在不超过当前锁定的IPU核最大频率值的前提下,动态调整IPU核运行频率。支持的IPU核频率档位与所使用的后摩设备有关,详情参看 IPU核自动调频档位运行机制

    • 如果仅设置最大功耗,最低功耗阈值默认为最大功耗的80%。

    • 如果当前功耗高于设置的最大功耗,系统会将IPU核频率自动降低一个档位。如果频率已达到下限,则不再调整。

    • 如果当前功耗低于设置的最大功耗,且IPU核利用率超过90%时,系统将IPU核频率自动提高一个档位。如果频率已达到上限,则不再调整。

    • 如果当前功耗低于设置的最小功耗,IPU核频率仍可能自动降低一个档位。

    • 如果IPU核在最低频率下仍超出功耗限制,系统将保持最低频率。

  • 指令设置注意事项:

    • 若希望功耗设置持续有效,需保证SMI指令持续运行。如果当前SMI会话终止(正常或异常),功耗设置将会失效。若需长期保持该设置生效,可使用 -l <sec> 参数使指令以指定间隔持续执行并刷新设置。

    • 设备断电后,再次上电时需重新设置。

    • 当多个终端运行SMI指令时,模式设置以最新执行的指令设置为准。

    • 模式设置应用于与主机连接的所有逻辑设备,不支持对单个逻辑设备进行设置。

2.3.3.3.2. 示例

下面示例展示如何在 Linux 系统下,设置当前模式为 powerlimit,设置最大参考功耗阈值为4W,并且每隔 30 秒查看所有后摩设备信息。

hm_smi -g powerlimit -pl 4w -l 30 -a

返回信息示例如下:

--------------------------------------------------------------------------------
  sdk build infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Build_Time     : 2026-07-15 09:54:29
  HMSW_Version   : V1.4.0
  HM_SMI_Version : V1.0.0
--------------------------------------------------------------------------------
  Wed Jul 15 14:00:02 CST 2026
--------------------------------------------------------------------------------
  device0 detail infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Driver_Version        : V1.4.0
  Vendor                : Houmo
  BDF                   : 0000:01:00.0
  Dev                   : 0
  Cur_BandWidth         : 8.0 GT/s x 4lane
  Power_Management      :
    DVFS_Mode           : powerlimit
    Cur_Ipu_Freq        : 650.0 Mhz
    Lock_Ipu_Pll_Rate   : 1300.0 Mhz
    IPU_Load            : 0.0 %
    Max_Power_Limit     : 4.0 W
    Min_Power_Limit     : 3.2 W
  Firmware_Version      : V1.4.0
  IPU_Infos             :
    Core_Num            : 2
    Core_Freq           : 650.0 Mhz
    Voltage             : 750.0 mV
    Core0_Util          : 0.0 %
    Core1_Util          : 0.0 %
    Average_Util        : 0.0 %
  Group_Id              : 0
  Chip_Id               : 0
  SN                    : 0102020100002025003800000059
  PN                    : 100C2010
  Model                 : LQ50-12GB
  DDR_Memory_Infos      :
    DDR_Memory_Free     : 12160.0MB
    DDR_Memory_Total    : 12160.0MB
  Temperature           :
    DDR0                : 25.6 C
    DDR2                : 26.3 C
    DDR4                : 23.0 C
    DDR5                : 24.2 C
    Core0               : 26.9 C
    Core1               : 25.9 C
  Board_Power           : 3.37 W
--------------------------------------------------------------------------------
...

返回信息字段详情,参看 《SMI工具使用指南》

2.3.3.4. 锁定IPU核最大工作频率

设置IPU核最大频率值。输入下面指令,设置后摩设备的IPU核的最大频率:

hm_smi -lc <lock_clocks>

参数说明如下:

  • <lock_clocks> :IPU核的最大频率。IPU核频率取值由所使用的后摩设备及板载M50芯片工作配置决定,详情参看 后摩设备IPU核频率取值

2.3.3.4.1. 注意事项

  • 设备断电后,再次上电时会恢复为默认值。因此需要上电后再重新设置。

  • 当多个终端运行SMI指令时,模式设置以最新执行的指令设置为准。

  • 模式设置应用于与主机连接的所有逻辑设备,不支持对单个逻辑设备进行设置。

2.3.3.4.2. 示例

下面示例展示如何设置 LQ50 M.2卡IPU核最高频率,并且查看所有后摩设备信息:

hm_smi -lc 1400 -a

返回信息示例如下:

--------------------------------------------------------------------------------
  sdk build infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Build_Time     : 2026-07-15 09:54:29
  HMSW_Version   : V1.4.0
  HM_SMI_Version : V1.0.0
--------------------------------------------------------------------------------
  Wed Jul 15 15:25:36 CST 2026
--------------------------------------------------------------------------------
  device0 detail infos
--------------------------------------------------------------------------------
  Driver_Version        : V1.4.0
  Vendor                : Houmo
  BDF                   : 0000:01:00.0
  Dev                   : 0
  Cur_BandWidth         : 8.0 GT/s x 4lane
  Power_Management      :
    DVFS_Mode           : performance
    Cur_Ipu_Freq        : 1400.0 Mhz
    Lock_Ipu_Pll_Rate   : 1400.0 Mhz
    IPU_Load            : 0.0 %
  Firmware_Version      : V1.4.0
  IPU_Infos             :
    Core_Num            : 2
    Core_Freq           : 1400.0 Mhz
    Voltage             : 750.0 mV
    Core0_Util          : 0.0 %
    Core1_Util          : 0.0 %
    Average_Util        : 0.0 %
  Group_Id              : 0
  Chip_Id               : 0
  SN                    : 0102020100002025003800000059
  PN                    : 100C2010
  Model                 : LQ50-12GB
  DDR_Memory_Infos      :
    DDR_Memory_Free     : 12160.0MB
    DDR_Memory_Total    : 12160.0MB
  Temperature           :
    DDR0                : 25.6 C
    DDR2                : 26.3 C
    DDR4                : 23.3 C
    DDR5                : 24.5 C
    Core0               : 27.5 C
    Core1               : 25.9 C
  Board_Power           : 5.43 W
--------------------------------------------------------------------------------

返回信息字段详情,参看 《SMI工具使用指南》