Managementul energiei pentru dispozitive hardware de stocare

• 20.03.2020
• 4 minute de citit

In acest articol

Introducere

Acest document este conceput ca un ghid pentru producatorii de echipamente OEM si producatorii de dispozitive care utilizeaza driverele SATA si NVMe de la Microsoft din actualizarea Windows 10 mai 2019 sau versiuni mai noi ale sistemului de operare. Indrumarile generale ale Microsoft sunt de a oferi solutii in cutie care „functioneaza doar” in ceea ce priveste echilibrarea performantei, a capacitatii de reactie si a eficientei energetice. La fel ca in cazul performantei generale a sistemului, hardware-ul dispozitivului cu comportament slab poate compromite eficienta generala si durata de viata a bateriei. In general, sistemul incearca sa echilibreze eficienta energetica cu performanta.

Diagrama de mai jos ilustreaza starile de alimentare ale dispozitivului definite ACPI de la D0 (functional) la D3 (oprit). Retineti ca pe masura ce dispozitivul trece in stari de alimentare mai profunde, consumul de energie este redus, dar latenta creste. Retineti, de asemenea, ca Windows accepta stari functionale variabile (state F), care pot fi utilizate pentru a controla functionalitatea si puterea nivelurilor cu granulatie fina in starea D0. Acest lucru poate fi util pentru gestionarea energiei in timp de executie in care sistemul trebuie sa ramana foarte receptiv, dar totusi trebuie sa economiseasca energie.

Managementul energiei de stare de repaus definit de ACPI

Atunci cand sistemul nu este utilizat, Windows poate pune oportunist sistemul intr-o stare de repaus definita de ACPI pentru a economisi energie. La fel, Windows poate alege stari de somn profund in timp pentru a economisi si mai multa energie. De exemplu, sistemul poate trece la S3 pentru o perioada si, eventual, trece la S4 Hibernate. Cand sistemul trece la o stare de repaus, regula generala este de a plasa dispozitivul in cea mai profunda stare D, cu exceptia cazului in care dispozitivul este capabil de trezire si este armat pentru trezire. In aceste conditii, poate fi adecvat un stat D mai superficial. La fel, cand sistemul se trezeste, dispozitivul va trece inapoi la D0.

Runtime Power Management

Pentru a obtine o eficienta maxima a energiei, unele componente vor implementa o logica de ralanti foarte fina pentru a determina cand dispozitivele pot fi oprite, chiar si atunci cand sistemul este utilizat in mod activ. De exemplu, un dispozitiv de stocare high-end ar putea dezactiva anumite blocuri functionale in timpul rularii daca driverul considera ca nu au fost utilizate de o anumita perioada de timp. Acest lucru este posibil numai daca acele blocuri functionale pot fi readuse online si functionalizate suficient de repede, astfel incat utilizatorul sa nu suporte latente vizibile.

Management modern al energiei de asteptare

Cand sistemul nu este utilizat, Windows poate opri oportunist alimentarea unor seturi de dispozitive pentru a economisi energie. In Modern Standby, sistemul ramane in S0. Chiar si in timp ce in S0, toate dispozitivele periferice pot fi in cele din urma oprite din cauza expirarii inactiva. Aceasta stare este definita ca „S0 Low Power Idle”. Odata ce toate dispozitivele sunt intr-o stare de consum redus de energie, poate fi oprita si mai multa infrastructura a sistemului (de exemplu autobuze, cronometre …). Regula generala este de a plasa dispozitivul in cea mai profunda stare D atunci cand este inactiv, chiar si atunci cand starea sistemului este S0. In functie de detaliile de implementare ale complexului procesorului si de proiectarea platformei, dispozitivelor periferice li se poate cere sa treaca la o stare F, D3 fierbinte sau D3 rece (curentul este intrerupt). Pentru a atenua necesitatea unui driver de functie pentru a gestiona aceste detalii de implementare,

Suport D3

Cand sistemul nu este utilizat, Windows poate opri oportunist alimentarea unor seturi de dispozitive pentru a economisi energie. In Modern Standby, sistemul ramane in S0. Chiar si in timp ce in S0, toate dispozitivele periferice pot fi in cele din urma oprite din cauza expirarii inactiva. Aceasta stare este definita ca „S0 Low Power Idle”. Odata ce toate dispozitivele sunt intr-o stare de consum redus de energie, poate fi oprita si mai multa infrastructura a sistemului (de exemplu autobuze, cronometre …). Regula generala este de a plasa dispozitivul in cea mai profunda stare D atunci cand este inactiv, chiar si atunci cand starea sistemului este S0. In functie de detaliile de implementare ale complexului procesorului si de proiectarea platformei, dispozitivelor periferice li se poate cere sa treaca la o stare F, D3 fierbinte sau D3 rece (curentul este intrerupt). Pentru a atenua necesitatea unui driver de functie pentru a gestiona aceste detalii de implementare,

Numele copierii ASL (_DSD, Package () {ToUUID (“5025030F-842F-4AB4-A561-99A5189762D0”), Package () {Package (2) {“StorageD3Enable”, 1}, // 1 – Enable; 0 – Disable }})

ACPI _DSD de mai sus este modalitatea preferata de a opta sau nu a suportului D3 pentru dispozitivele de stocare. Cu toate acestea, exista si o cheie de registry globala care poate fi utilizata pentru a modifica suportul D3 daca este necesar.

• Nume: StorageD3InModernStandby
• Tastati: REG_DWORD
• Calea: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Control \ Storage \
• Valoare:
  • 0 – Dezactivati suportul D3
  • 1 – Activati asistenta D3

Daca cheia de registry nu este configurata, atunci Storport va verifica configuratia _DSD pentru a determina daca se activeaza D3. Daca _DSD nu este implementat, atunci Storport va verifica daca platforma se afla pe lista de permisiuni pentru suport D3.

Relatia parinte / copil pentru managementul energiei

In timpul pornirii, relatia parinte / copil este intotdeauna pusa in aplicare pentru dispozitivele de stocare. In timpul opririi, singurul caz in care relatia de putere parinte / copil nu este pusa in aplicare este daca controlerul accepta doar D3Hot si dispozitivul raporteaza F1 catre PoFx (adica DEVSLP este acceptat sau este un SSD intr-un sistem Modern Standby), atunci controlerului i se permite sa intre in D3 in timp ce dispozitivul este in F1.

In aceasta sectiune

Descrierea subiectului

NVMe

Acest subiect acopera liniile directoare de gestionare a energiei pentru dispozitivele de stocare NVMe.

SATA / AHCI

Acest subiect acopera indrumarile de gestionare a energiei pentru dispozitivele de stocare SATA / AHCI.