RK3588 NPU 驱动开发路线图

进度总览

当前状态：电源域管理 (Power Domain) 目标：将添加了npu驱动的starry编译拷贝到开发板验证探测

实际计划

第一阶段：环境验证与基础初始化

1. 理论与环境准备

• 阅读手册与 Demo
  • 研读 RK3588 技术参考手册中 NPU 章节。
  • 分析 RKNN Toolkit2 的官方 Demo，理解从模型加载到推理的完整数据流
• 实体机环境验证 (基于 StarryOS 比赛版)
  • 编译并烧录比赛版本的 StarryOS 代码到 RK3588 实体板。
  • 成功运行一个简单的文本生成模型，确保硬件和工具链正常。
• 整理 StarryOS 对 RK3588 NPU 驱动的逆向成果
  • 寄存器地图
    • 按模块梳理：PC / CORE / CNA / DPU / PPU / SDMA / DDMA / GLOBAL
    • 对每个寄存器记录：offset、字段含义、读写属性、默认值/复位值、关联流程
    • 标注来源：TRM / Linux rknpu 驱动
  • 提交协议与数据结构
    • 整理 DRM_IOCTL_RKNPU_* ioctl 列表与语义（Action / MemCreate / MemMap / MemDestroy / MemSync / Submit）
    • 对齐结构体布局：rknpu_mem_create / rknpu_mem_map / rknpu_task / rknpu_submit（字段意义与对齐）
    • 梳理 mmap(offset) 规则（handle 与 offset 的编码/解码约定）
  • 任务提交流程（时序 + 状态机）
    • 从“用户态提交”到“硬件执行完成”的完整时序
    • 失败路径：超时、异常中断状态、非法参数

第二阶段：异步推理支持

目标：将当前同步阻塞轮询的任务提交改为中断驱动的异步模式，提交任务后 CPU 不再空转等待，NPU 完成后通过中断通知。

实现情况

• 中断处理 — 实现 IRQ 驱动模式，CPU 通过 WFI 指令进入低功耗等待，NPU 完成后触发中断唤醒 CPU
• 异步等待机制 — 实现 wait_all_npucore 函数，支持多核心并行等待，每个核心独立触发中断
• 并发安全 — 每个核心维护独立的 irq_status 原子变量，避免多核并发访问冲突
• 超时与错误恢复 — 实现中断状态检查和错误传播机制，异常时正确上报错误码

第三阶段：NPU多任务并发运行

目标：支持多个NPU计算任务同时在NPU多核上进行

实现情况

• 硬件资源隔离 — 验证 3 个 NPU 核心的 PC/CORE/CNA 等寄存器 per-core 独立，GLOBAL 寄存器通过 core_idx 参数隔离
• GEM 内存隔离 — 实现 per-core 的 regcmd 缓冲区分配，每个核心使用独立的 DMA 地址空间
• 核心分配策略 — 实现 subcore_task 机制，支持灵活的核心分配，QKV 三核并行、Wo 单核等混合调度