Thermal API

Dirilis:

Android 11 (API Level 30) - Thermal API

Android 12 (API Level 31) - NDK API

(Pratinjau) Android 15 (DP1) - getThermalHeadroomThresholds()

Potensi performa aplikasi Anda dibatasi oleh status termal perangkat, yang dapat bervariasi berdasarkan karakteristik seperti cuaca, penggunaan terbaru, dan desain termal perangkat. Perangkat hanya dapat mempertahankan level performa yang tinggi selama jangka waktu tertentu sebelum di-throttle secara termal. Sasaran utama penerapan Anda adalah untuk mencapai sasaran performa tanpa melampaui batasan termal. Thermal API memungkinkannya tanpa memerlukan pengoptimalan khusus perangkat. Selain itu, saat men-debug masalah performa, penting untuk mengetahui apakah status termal perangkat Anda membatasi performa atau tidak.

Game engine biasanya memiliki parameter performa runtime yang dapat menyesuaikan beban kerja yang diberikan mesin di perangkat. Misalnya, parameter ini dapat menetapkan jumlah thread pekerja, afinitas thread pekerja untuk core besar dan kecil, opsi fidelitas GPU, dan resolusi framebuffer. Di Unity Engine, developer game dapat menyesuaikan beban kerja dengan mengubah Setelan Kualitas menggunakan plugin Adaptive Performance. Untuk Unreal Engine, gunakan Setelan Skalabilitas untuk menyesuaikan tingkat kualitas secara dinamis.

Saat perangkat mendekati status termal yang tidak aman, game Anda dapat menghindari throttling dengan mengurangi beban kerja melalui parameter ini. Untuk menghindari throttling, Anda harus memantau status termal perangkat dan secara proaktif menyesuaikan beban kerja game engine. Setelah perangkat menjadi terlalu panas, beban kerja harus berkurang di bawah level performa berkelanjutan untuk menghilangkan panas. Setelah headroom termal menurun ke tingkat yang lebih aman, game dapat meningkatkan setelan kualitas lagi, tetapi pastikan untuk menemukan tingkat kualitas yang berkelanjutan untuk waktu bermain yang optimal.

Anda dapat memantau status termal perangkat dengan memilih metode getThermalHeadroom. Metode ini memprediksi berapa lama perangkat dapat mempertahankan level performa saat ini tanpa panas berlebih. Jika waktunya kurang dari jumlah yang diperlukan untuk menjalankan beban kerja, game Anda harus mengurangi beban kerja ke level yang berkelanjutan. Misalnya, game dapat beralih ke core yang lebih kecil, mengurangi kecepatan frame, atau menurunkan fidelitas.

Catatan: Jika game Anda mengumpulkan telemetri performa dari pemain, status termal perangkat adalah metrik yang baik untuk disertakan karena memberikan lebih banyak konteks untuk masalah terkait.

Gambar 1. Headroom Termal tanpa memantau getThermalHeadroom secara aktif

Gambar 2. Headroom Termal dengan pemantauan aktif `getThermalHeadroom`

Memperoleh Pengelola Termal

Untuk menggunakan Thermal API, Anda harus mendapatkan Pengelola Termal terlebih dahulu

C++

AThermalManager* thermal_manager = AThermal_acquireManager();

Java

PowerManager powerManager = (PowerManager)this.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);

Memperkirakan Headroom Termal x detik ke depan untuk kontrol yang lebih besar

Anda dapat meminta sistem untuk memperkirakan suhu x detik ke depan dengan beban kerja saat ini. Hal ini memberi Anda kontrol yang lebih terperinci dan lebih banyak waktu untuk bereaksi dengan mengurangi beban kerja untuk mencegah throttling termal aktif.

Hasilnya berkisar dari 0,0f (tanpa throttling, THERMAL_STATUS_NONE) hingga 1,0f (throttling berat, THERMAL_STATUS_SEVERE). Jika memiliki tingkat kualitas grafis yang berbeda dalam game, Anda dapat mengikuti Pedoman Headroom Termal kami.

C++

float thermal_headroom = AThermal_getThermalHeadroom(10);
ALOGI("ThermalHeadroom in 10 sec: %f", thermal_headroom);

Java

float thermalHeadroom = powerManager.getThermalHeadroom(10);
Log.d("ADPF", "ThermalHeadroom in 10 sec: " + thermalHeadroom);

Catatan: Jika getThermalHeadroom menampilkan NaN, pastikan Anda tidak memanggilnya lebih dari sekali setiap 10 detik. Jika masih menampilkan NaN, model perangkat mungkin tidak memiliki hardware termal dan Thermal API tidak didukung.

Atau, gunakan status termal untuk mendapatkan klarifikasi

Setiap model perangkat mungkin didesain secara berbeda. Beberapa perangkat mungkin dapat mendistribusikan panas dengan lebih baik sehingga dapat menahan headroom termal yang lebih tinggi sebelum di-throttle. Jika ingin membaca pengelompokan rentang headroom termal yang disederhanakan, Anda dapat memeriksa status termal untuk memahami nilai headroom termal di perangkat saat ini.

C++

AThermalStatus thermal_status = AThermal_getCurrentThermalStatus(thermal_manager);
ALOGI("ThermalStatus is: %d", thermal_status);

Java

int thermalStatus = powerManager.getCurrentThermalStatus();
Log.d("ADPF", "ThermalStatus is: " + thermalStatus);

Catatan: Nilai thermalHeadroom yang sama dapat dipetakan ke thermalStatus tertentu di satu model perangkat, tetapi thermalStatus yang berbeda di perangkat lain. Hal ini diharapkan karena perbedaan desain perangkat, karakteristik termal, dan profil performa.

Catatan: Beberapa perangkat mungkin belum sepenuhnya mendukung teknologi ini dan menampilkan THERMAL_STATUS_NONE terlepas dari nilai sebenarnya dari headroom termal dan status throttling. Oleh karena itu, sebaiknya gunakan getThermalHeadroom. Lihat Batasan perangkat Thermal API untuk menemukan solusi atas situasi ini.

Mendapatkan notifikasi saat status termal berubah

Anda juga dapat menghindari polling thermalHeadroom hingga thermalStatus mencapai tingkat tertentu (misalnya: THERMAL_STATUS_LIGHT). Untuk melakukannya, Anda dapat mendaftarkan callback agar sistem memberi tahu Anda setiap kali status berubah.

Catatan: Lihat Batasan perangkat Thermal API dan jangan hanya mengandalkan GetCurrentThermalStatus() tanpa memvalidasi dengan GetThermalHeadroom()

C++

int result = AThermal_registerThermalStatusListener(thermal_manager, callback);
if ( result != 0 ) {
  // failed, check whether you have previously registered callback that
  // hasn’t been unregistered
}

Java

// PowerManager.OnThermalStatusChangedListener is an interface, thus you can
// also define a class that implements the methods
PowerManager.OnThermalStatusChangedListener listener = new
  PowerManager.OnThermalStatusChangedListener() {
    @Override
    public void onThermalStatusChanged(int status) {
        Log.d("ADPF", "ThermalStatus changed: " + status);
        // check the status and flip the flag to start/stop pooling when
        // applicable
    }
};
powerManager.addThermalStatusListener(listener);

Jangan lupa untuk menghapus pemroses setelah selesai

C++

int result = AThermal_unregisterThermalStatusListener(thermal_manager, callback);
if ( result != 0 ) {
  // failed, check whether the callback has been registered previously
}

Java

powerManager.removeThermalStatusListener(listener);

Pembersihan

Setelah selesai, Anda harus membersihkan thermal_manager yang diperoleh. Jika Anda menggunakan Java, referensi PowerManager dapat otomatis dikumpulkan sampah untuk Anda. Namun, jika Anda menggunakan Java API melalui JNI dan telah mempertahankan referensi, jangan lupa untuk membersihkan referensi tersebut.

C++

AThermal_releaseManager(thermal_manager);

Untuk panduan lengkap tentang cara menerapkan Thermal API pada game C++ native menggunakan C++ API (NDK API) dan Java API (melalui JNI), lihat bagian Mengintegrasikan Thermal API di bagian Codelab Adaptasi.

Panduan headroom termal

Anda dapat memantau status termal perangkat dengan memilih metode getThermalHeadroom. Metode ini memprediksi berapa lama perangkat dapat mempertahankan level performa saat ini sebelum mencapai THERMAL_STATUS_SEVERE. Misalnya, jika getThermalHeadroom(30) menampilkan 0,8, hal ini menunjukkan bahwa dalam 30 detik, headroom diperkirakan akan mencapai 0,8, dengan jarak 0,2 dari throttling yang parah, atau 1,0. Jika waktunya kurang dari jumlah yang diperlukan untuk menjalankan beban kerja, game Anda harus mengurangi beban kerja ke level yang berkelanjutan. Misalnya, game dapat mengurangi kecepatan frame, menurunkan fidelitas, atau mengurangi pekerjaan konektivitas jaringan.

Status dan arti termal

• Jika perangkat tidak mengalami throttling termal:
  • THERMAL_STATUS_NONE
• Beberapa throttling, tetapi tidak berdampak signifikan pada performa:
  • THERMAL_STATUS_LIGHT
  • THERMAL_STATUS_MODERATE
• Throttling signifikan yang memengaruhi performa:
  • THERMAL_STATUS_SEVERE
  • THERMAL_STATUS_CRITICAL
  • THERMAL_STATUS_EMERGENCY
  • THERMAL_STATUS_SHUTDOWN

Batasan perangkat Thermal API

Ada beberapa batasan atau persyaratan tambahan yang diketahui dari Thermal API, karena implementasi API termal di perangkat lama. Batasan dan cara mengatasinya adalah sebagai berikut:

• Jangan terlalu sering memanggil API GetThermalHeadroom(). Jika Anda melakukannya, API akan menampilkan NaN. Anda tidak boleh memanggilnya lebih dari sekali setiap 10 detik.
• Hindari panggilan dari beberapa thread, karena akan lebih sulit untuk memastikan frekuensi panggilan dan dapat menyebabkan API menampilkan NaN.
• Jika nilai awal GetThermalHeadroom() adalah NaN, API tidak tersedia di perangkat
• Jika GetThermalHeadroom() menampilkan nilai tinggi (misalnya: 0,85 atau lebih) dan GetCurrentThermalStatus() masih menampilkan THERMAL_STATUS_NONE, statusnya kemungkinan tidak diperbarui. Gunakan heuristik untuk memperkirakan status throttling termal yang benar atau cukup gunakan getThermalHeadroom() tanpa getCurrentThermalStatus().

Contoh heuristik:

1. Pastikan Thermal API didukung. isAPISupported() memeriksa nilai panggilan pertama ke getThermalHeadroom untuk memastikan bahwa nilainya bukan 0 atau NaN dan mengabaikan penggunaan API jika nilai pertama adalah 0 atau NaN.
2. Jika getCurrentThermalStatus() menampilkan nilai selain THERMAL_STATUS_NONE, perangkat sedang dibatasi secara termal.
3. Jika getCurrentThermalStatus() terus menampilkan THERMAL_STATUS_NONE, hal ini tidak selalu berarti perangkat tidak mengalami throttling termal. Hal ini dapat berarti bahwa getCurrentThermalStatus() tidak didukung di perangkat. Periksa nilai yang ditampilkan getThermalHeadroom() untuk memastikan kondisi perangkat.
4. Jika getThermalHeadroom() menampilkan nilai > 1,0, statusnya sebenarnya dapat THERMAL_STATUS_SEVERE atau lebih tinggi, segera kurangi beban kerja dan pertahankan beban kerja yang lebih rendah hingga getThermalHeadroom() menampilkan nilai yang lebih rendah
5. Jika getThermalHeadroom() menampilkan nilai 0,95, statusnya sebenarnya dapat berupa THERMAL_STATUS_MODERATE atau lebih tinggi, segera kurangi beban kerja dan terus waspada untuk mencegah pembacaan yang lebih tinggi
6. Jika getThermalHeadroom() menampilkan nilai 0,85, statusnya sebenarnya dapat berupa THERMAL_STATUS_LIGHT, terus waspada dan kurangi beban kerja jika memungkinkan

Kode semu:

  bool isAPISupported() {
    float first_value_of_thermal_headroom = getThermalHeadroom();
    if ( first_value_of_thermal_headroom == 0 ||
      first_value_of_thermal_headroom == NaN ) {
        // Checked the thermal Headroom API's initial return value
        // it is NaN or 0，so, return false (not supported)
        return false;
    }
    return true;
  }
  
  if (!isAPISupported()) {
    // Checked the thermal Headroom API's initial return value, it is NaN or 0
    // Don’t use the API
  } else {
      // Use thermalStatus API to check if it returns valid values.
      if (getCurrentThermalStatus() > THERMAL_STATUS_NONE) {
          // The device IS being thermally throttled
      } else {
      // The device is not being thermally throttled currently. However, it
      // could also be an indicator that the ThermalStatus API may not be
      // supported in the device.
      // Currently this API uses predefined threshold values for thermal status
      // mapping. In the future  you may be able to query this directly.
      float thermal_headroom = getThermalHeadroom();
      if ( thermal_headroom > 1.0) {
            // The device COULD be severely throttled.
      } else  if ( thermal_headroom > 0.95) {
            // The device COULD be moderately throttled.
      } else if ( thermal_headroom > 0.85) {
            // The device COULD be experiencing light throttling.
      }
    }
  }

Diagram:

Gambar 3.Contoh Heuristik untuk menentukan dukungan Thermal API di perangkat lama