Design platforma pentru standby modern

• 01/06/2020
• 5 minute de citit

In acest articol

Pentru standby-ul modern conectat, o platforma hardware pentru PC trebuie sa indeplineasca un set specific de cerinte. Aceste cerinte guverneaza selectarea cipului SoC, a DRAM-ului, a dispozitivului de retea si a altor componente hardware cheie.

Activarea standby-ului modern pe o platforma PC necesita o planificare si o inginerie atenta. Motivul principal al ingineriei suplimentare este acela de a furniza consumul redus de energie pe care utilizatorul final il asteapta atunci cand sistemul este in stare de repaus si ecranul este oprit. Utilizatorii nu vor tolera consumul excesiv de baterii, in special in raport cu durata de viata a bateriei foarte buna a majoritatii smartphone-urilor.

A doua cea mai mare investitie inginereasca pentru standby-ul modern este de a permite comunicatii de consum redus (Wi-Fi, banda larga mobila si Ethernet). Fiecare dispozitiv de comunicatii include o cantitate semnificativa de capacitate de procesare autonoma si firmware pentru a permite SoC-ului sau siliciului central al platformei sa se opreasca, mentinand conectivitatea.

Siliciul de baza cu putere redusa (CPU, SoC, DRAM)

Starea moderna de alimentare in asteptare necesita tranzitii frecvente intre un mod de repaus cu putere redusa si perioade scurte de activitate. Prin toate aceste tranzitii, sistemul este in asteptare, iar ecranul ramane oprit. Acest model permite sistemului de operare si aplicatiilor sa fie mereu pornite si rulate in timp ce hardware-ul ofera o putere redusa la inactivitate. Aceasta combinatie are ca rezultat o putere medie redusa si o durata lunga de viata a bateriei in timpul asteptarii.

O platforma moderna de asteptare cu o durata lunga de viata a bateriei include siliciu de baza cu consum redus (sau SoC) si DRAM care au urmatoarele caracteristici:

• Capacitatea de a comuta intre modul inactiv si activ in mai putin de 100 de milisecunde. Modul activ permite codului sa ruleze pe CPU (CPU), dar nu permite neaparat accesarea dispozitivului de stocare sau a altor controlere gazda sau periferice. Modul de repaus poate fi o stare cu ceas sau cu putere, dar ar trebui sa fie statul care are cel mai mic consum de energie pentru SoC si DRAM.
• Tehnologie si dimensiune DRAM pentru a minimiza consumul de energie in modul de auto-reimprospatare. Actualele PC-uri moderne de asteptare conectate folosesc de obicei DRAM mobil (LP-DDR) sau DRAM pentru PC de joasa tensiune (PC-DDR3L, PC-DDR3L-RS).
• Un plug-in pentru motor de putere (PEP) care coordoneaza starea de putere redusa a controlerelor gazda de pe SoC cu stari de putere la nivelul SoC. PEP este un driver mic, usor, care abstractizeaza dependentele de putere specifice SoC. Toate platformele moderne de asteptare conectate trebuie sa includa un PEP care, cel putin, comunica catre Windows atunci cand SoC este gata sa intre in modul de asteptare cu cea mai mica putere. Pentru platformele bazate pe Intel, PEP este deja prezent ca un driver de casuta de intrare in care informatiile specifice SoC sunt transmise direct prin tabelele ACPI FW.

Comunicatii si dispozitive de retea

Dispozitivul (dispozitivele) de retea dintr-o platforma moderna conectata in stare de asteptare este responsabil pentru mentinerea conectivitatii la cloud in timp ce SoC ramane intr-un mod inactiv de consum redus. Aceasta capacitate este realizata prin descarcarea intretinerii de baza a retelei pe dispozitivul de retea.

Dispozitivele de retea dintr-o platforma moderna conectata in stare de asteptare trebuie sa poata descarca protocolul. Mai exact, dispozitivul de retea trebuie sa fie capabil sa descarce Protocolul de rezolutie a adresei (ARP), Solicitare de nume (NS) si alte cateva protocoale specifice Wi-Fi. Pentru a descarca procesarea protocolului, micul microcontroler de pe dispozitivul de retea raspunde la solicitarile de retea, in timp ce SoC ramane intr-un mod de repaus de consum redus, economisind energia bateriei in timpul repausului.

Dispozitivele de retea dintr-o platforma moderna conectata, in stare de asteptare, trebuie sa fie capabile, de asemenea, sa detecteze pachete importante de retea primite si sa trezeasca SoC, daca este necesar. Capacitatea de a detecta aceste pachete se numeste tipare de tip wake-on-LAN (WoL). Cu modelele WoL, dispozitivul de retea trezeste SoC sau siliciu de baza numai atunci cand este detectat un pachet important de retea, ceea ce permite SoC sa ramana altfel intr-un mod de repaus cu putere redusa. Lista pachetelor importante de detectat este furnizata dispozitivului de retea de catre Windows si corespunde serviciilor de sistem sau aplicatiilor de pe ecranul de blocare.

De exemplu, Windows cere intotdeauna adaptorului de retea sa asculte pachetele primite de la Serviciul de notificare Windows (WNS). Aplicatiile fixate pe ecranul de blocare pot solicita, de asemenea, ca dispozitivul de retea sa asculte pachete specifice aplicatiei pentru comunicatii in timp real, cum ar fi Skype.

Pentru mai multe informatii despre descarcarile de protocol, consultati Descarcarile de protocol pentru gestionarea energiei NDIS. Pentru mai multe informatii despre tiparele WoL, consultati Tiparele WOL pentru gestionarea energiei NDIS.

Proiectantii de sisteme care construiesc PC-uri moderne conectate in stare de asteptare sunt foarte incurajati sa construiasca o relatie de lucru profunda cu furnizorii lor de hardware de retea.

Cerinte de platforma pentru standby modern

Pentru a sprijini standby-ul modern, o platforma PC trebuie sa indeplineasca cerintele tehnice rezumate in tabelul urmator.

Firmware-ul ACPI al sistemului trebuie sa seteze semnalizatorul FADT ACPI_S0_LOW_POWER_IDLE.

Indica faptul ca platforma hardware accepta modul de asteptare de consum redus pentru standby modern. Nota : Bitul FADT are prioritate asupra unui obiect S3.

Dezvoltator firmware sistem

(Siliciul de baza sau SoC trebuie sa fie capabil sa functioneze la ralanti de mica putere.)

Pentru platformele care nu sunt bazate pe Intel, producatorul de baza de siliciu sau SoC trebuie sa furnizeze un plug-in pentru motor de putere (PEP).

PEP coordoneaza starea dispozitivului si dependentele de stare inactiva ale procesorului. Este necesar un PEP minim pentru a comunica cu Windows atunci cand au fost atinse dependentele de stare a puterii dispozitivului pentru cel mai scazut mod de alimentare inactiv SoC.

Silicon de baza sau furnizor de SoC

(Windows 8.1 si versiunile ulterioare includ PEP pentru platformele bazate pe Intel.)

PC-urile moderne de asteptare care accepta aplicatiile Win32 trebuie sa accepte, de asemenea, Hibernate.

Hibernarea este utilizata pentru a salva starea aplicatiilor desktop / Win32 cand se atinge o capacitate critica a bateriei.

Dezvoltator firmware sistem

Pentru sistemele moderne de asteptare, dispozitivele de retea care sunt de asteptat sa poata ramane conectate trebuie sa fie compatibile cu NDIS 6.3 (in special tiparele WoL, descarcarile de protocol si coalescenta pachetelor D0).

Permite SoC sa intre in moduri de consum redus in timp ce dispozitivul de retea mentine conectivitatea.

Proiectant sistem (OEM / ODM)

Sistemele moderne de asteptare cu dGPU (uri) lipite sau suport pentru carduri plug-in dGPU trebuie sa respecte instructiunile Microsoft pentru asistenta dGPU.

Permite dGPU sa intre in D3Cold pentru a pastra durata de viata a bateriei si pentru a sprijini auto-actualizarea VRAM pentru o latenta mai rapida a reluarii.

Dezvoltator de firmware de sistem si proiectant de sistem (OEM / ODM)

Sistemele moderne de asteptare care accepta hibernarea trebuie sa implementeze dispozitivul ACPI Time and Alarm Device (TAD) cu temporizatoare de curent alternativ si continuu si suport pentru trezire la re-conectare la curent alternativ.

Permite temporizatoarelor sa trezeasca platforma de la hibernare in functie de sursa de alimentare (AC sau DC) si permite temporizatoarelor CA expirate sa se declanseze la re-conectarea la curent alternativ.

Dezvoltator firmware sistem

Sistemele moderne de asteptare trebuie sa implementeze metoda Battery Trip Point (_BTP) in ACPI.

Permite platformei sa detecteze modificarile procentului bateriei in timp ce se afla in modul modern de asteptare. Acest lucru permite functiilor cum ar fi hibernarea adaptiva sa functioneze corect.

Dezvoltator firmware sistem

Dispozitivele de stocare din sistemele moderne de asteptare ar trebui sa accepte D3 daca este posibil.

Daca platforma accepta D3, D3 ar trebui sa fie activat pentru dispozitivele de stocare asa cum este descris aici.

Dezvoltator de firmware de sistem si proiectant de sistem (OEM / ODM)