1. SA8155 平台概述
1.1 SA8155 芯片架构
高通 SA8155（Snapdragon 8155）是面向第三代智能座舱域控制器的高性能车规级 SoC，采用 7nm 制程工艺。其核心架构围绕 Kryo 485 CPU、Adreno 650 GPU 和 Hexagon 690 DSP 构建，并集成了专用的 显示处理单元（DPU）、视频编解码单元（VPU） 以及 安全岛（Safety Island）。
下表列出了 SA8155 的关键计算与显示子系统规格：
| 子系统 | 核心规格 | 关键能力 |
|---|---|---|
| CPU | Kryo 485 (1+3+4 丛集) | 最高 2.84GHz，支持虚拟化 |
| GPU | Adreno 650 | 支持 Vulkan 1.1 / OpenGL ES 3.2 / OpenCL 2.0 |
| DPU | Qualcomm DPU v1.8 | 多图层混合、HDR 合成、色彩管理 |
| 视频 | VPU (4K 编解码) | H.265 / H.264 硬解，最高 4K60 |
| 显示接口 | DSI / eDP / HDMI | 最多支持 4 路独立显示输出 |
1.2 GPU 子系统：Adreno 650
Adreno 650 是 SA8155 的图形核心，采用统一着色器架构，支持 Vulkan 1.1、OpenGL ES 3.2 和 OpenCL 2.0。其驱动栈由高通闭源内核模块（kgsl）和用户态库（libGLESv2_adreno.so / vulkan.adreno.so）组成。
- 着色器核心： 2 个着色器处理器（SP），每个包含 256 个 ALU，总计 512 个 ALU。
- 频率范围： 典型运行频率 500~670 MHz，支持动态调频（DCVS）。
- 显存带宽： 通过 64-bit LPDDR5 通道，峰值带宽约 25.6 GB/s。
- 驱动关键文件：
/dev/kgsl-3d0（设备节点）、libgsl.so（用户态封装）、kgsl_sysfs（调频接口）。
cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpuclk 读取当前 GPU 频率，通过 cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpubusy 获取 GPU 占用率。
1.3 显示子系统：DPU
SA8155 的显示处理单元（DPU）是独立于 GPU 的硬件显示流水线，负责从帧缓冲读取图像数据，经过图层合成、色彩转换、HDR 色调映射后，最终输出到显示面板。DPU 支持 4 个显示控制器，每个控制器可独立配置分辨率（最高 4K60）和色彩格式。
DPU 驱动位于内核 drivers/gpu/drm/msm/disp/dpu1/，基于 DRM（Direct Rendering Manager）框架。关键组件包括：
- SSPP（Source Surface Processor）： 每个显示控制器包含 4 个 SSPP，用于读取图层数据。
- LMS（Layer Mixer Stage）： 将多个 SSPP 图层混合为单一帧。
- PP（Pixel Processor）： 执行色彩校正、Gamma 调整、HDR 元数据解析。
- INTF（Interface）： 负责与物理显示接口（DSI / eDP / HDMI）的时序握手。
/sys/kernel/debug/dri/0/ 下的 DPU 寄存器转储。
1.4 HDR 显示技术基础
HDR（High Dynamic Range）相比标准 SDR（Standard Dynamic Range）提供了更宽的亮度范围（0.0005~10000 cd/m²）和更广的色域（BT.2020）。在 SA8155 平台上，HDR 显示涉及以下关键技术点：
| 技术要素 | SDR | HDR | SA8155 支持情况 |
|---|---|---|---|
| 亮度范围 | 0.1 ~ 100 cd/m² | 0.0005 ~ 10000 cd/m² | 典型面板峰值 600~1000 cd/m² |
| 色域标准 | BT.709 (sRGB) | BT.2020 (覆盖约 75% P3) | DPU 支持 BT.2020 色彩矩阵 |
| 位深 | 8-bit (256 灰阶) | 10-bit (1024 灰阶) | DPU 支持 10-bit 流水线 |
| 元数据 | 无 | Static HDR10 / Dynamic Dolby Vision | HDR10 静态元数据解析 |
| 色调映射 | 无 | PQ (ST.2084) / HLG | PP 模块硬件 PQ 曲线 |
HDR 显示流程从 HDR 源内容（如 Netflix HDR10 流）开始，经过视频解码器输出 10-bit YUV 数据，由 DPU 的 PP 模块完成色彩空间转换（YUV→RGB）和 PQ 电光转换函数（EOTF）映射，最终输出到支持 HDR 的显示面板。