Стандартите за управление на захранването

Стандартите за управление на захранването

В Управление на захранването на компютъра (PM) има два стандарта:

Разширено управление на захранването (APM) и по-новото

Разширена конфигурация и интерфейс за захранване (ACPI).

Спецификацията на APM регулира енергоспестяващите функции на различни типове устройства или компоненти на компютъра и създава еднакви софтуерни интерфейси за правилното използване на APM от операционната система или други спомагателни програми.

APM е стандарт, създаден от Microsoft и Intel. APM позволява директна комуникация между софтуер и фърмуер (софтуер, който е постоянно записан в BIOS в ROM чип, така че да не може да бъде променен) на компютъра. По този начин софтуерът информира компютъра за неговото работно състояние. Това улеснява фърмуера да реши кои хардуерни компоненти могат да бъдат изключени.

APM е свързан с настройките в BIOS. Там се регулират времевите интервали между неактивността на системата и активирането на режим за пестене на енергия.

Преди 1997 г. опциите за PM рядко се срещаха в BIOS на компютъра.

Днес повечето версии на BIOS предлагат APM и ACPI, тъй като операционни системи, които не са на Microsoft (но също така и Windows 95), не могат или само частично да използват новите функции на ACPI, така че достъпът до по-старите APM все още трябва да е възможен.

В BIOS можете да намерите функцията Video Off (често наричана още метод за изключване на видео) за настройка на управлението на захранването на монитора.

Тази функция гарантира, че мониторът, като основен потребител, преминава в режим на пестене на енергия след определен период от време.

Възможните опции варират от просто затъмняване на екрана („празен екран“) до изключване на вертикалното и хоризонталното сканиране („V/H Sync + Blank“) до постепенно изключване на монитора чрез „DPMS“ („Display Power Management Standard ").

Настройките трябва да бъдат избрани в зависимост от възможностите на монитора и графичната карта (информация за това е налична в съответните ръководства или на уебсайта на производителя в Интернет).

Мониторът може първо да бъде превключен в режим на спиране чрез DPMS, преди да бъде изключен (вижте фигура 1).

Това трябва да се направи най-рано след 15 минути, тъй като по-кратки интервали намаляват живота на екрана (не се отнася за LC дисплеи).

Катодът с нажежаема жичка на картинна тръба може да издържи приблизително 20 000 процеса на включване/изключване (източник Агенция за околната среда в Хамбург). При нормална работа на екрана, с интервал от 15 минути, докато той бъде изключен, това означава приблизителен експлоатационен живот от 6 години или повече.

Повечето графични карти и монитори са усвоили функцията "DPMS" от средата на 90-те години.

Фиг. 1: Намаляване на консумацията на енергия на монитор (от: c ? t 2/94)

Мониторите консумират между 75 вата и 150 вата, в зависимост от модела и размера (от 14 инчови екрани до 21 инчови екрани) .

Консумацията може да бъде намалена до по-малко от 30 вата (10 вата за по-нови устройства) в режим на спиране, в зависимост от стандарта (TCO 92, 95 или 99; вижте глава 4). В изключен режим потреблението спада в едноцифрения ватов диапазон (източник: www.ibm.de).

LCD екраните консумират значително по-малко енергия. Стойностите за 15-инчов LCD са около 25 вата и в режим на изключване на www.fujitsu-siemens.de).

Не-мониторните аспекти на APM могат да бъдат намерени в BIOS под основните категории Doze Mode (често вече не са включени в по-новите версии на BIOS), Standby Mode, Suspend Mode и HDD Power Down.

Предварителен етап от режим на готовност. Само избраните компоненти се „приспиват“ и в зависимост от настройката скоростта на процесора се намалява. Даунклокингът работи само на компютри с процесор, който поддържа режим на управление на системата (SMM). Този работен режим позволява на процесора да записва регистрите в защитена област на паметта. С Pentium на Intel SMM се предлага от моделите P54C със 75 MHz до 200 MHz, същото важи и за MMX процесорите. Този режим не е възможен с 486 и "по-малки" Pentiums.

Внимание: Този режим може неволно да забави компютър, който е зает с постоянна задача, като забави часовника на процесора!

Системата е активна, но всички компоненти са превключени в първия енергоспестяващ режим. Системата може да се активира незабавно чрез натискане на клавиш или преместване на мишката.

Компютърът се изключва от софтуера. При ATX захранванията това съответства на натискането на превключвателя за включване/изключване.

Тази функция контролира времето до преминаване на IDE твърдия диск в режим на готовност.

Твърдите дискове изискват приблизително 10 вата за достъп, приблизително 3 до 5 вата без достъп, при което стойностите се различават леко при различните модели.

Така че можете да спестите 3 до 5 вата, ако твърдите дискове са изключени поради тяхната неактивност.

По отношение на ниските спестявания и износването, което също се случва, когато устройството се изключва твърде често, твърдите дискове също трябва да бъдат поставени в режим на заспиване най-рано след 15 минути.

Енергоспестяващите състояния на други компоненти се контролират директно от операционната система или отделни драйвери. Това спестява напр. процесът на празен ход на Windows NT например с Pentium II с 300 MHz приблизително 6 вата в сравнение с „бездействието“ без празен процес.

В APM BIOS (или областта на APM на по-новите версии на BIOS) обикновено има възможност за използване на предварително зададени стойности на таймера за PM чрез настройките "Min/Max Saving".

Избирайки "Потребителски дефиниране" или "Потребителски", можете също да настроите всички таймери поотделно.

Събития (PM събития) се предоставят в APM, с помощта на които компютър може да бъде (повторно) активиран. IRQ (прекъсванията), които задействат PM събития, могат да бъдат активирани за управление на захранването. С много версии на BIOS стандартното задание на устройството е прикрепено към индивидуалния IRQ (вижте фигура 3).

Като правило можете да оставите настройките по подразбиране.

Трябва да се отбележи, че захранването все още се консумира, когато компютърът и мониторът са изключени (до 5 вата)!

Поради това е препоръчително да използвате Изключете устройствата от електрическата мрежа.

Това може да стане с помощта на Разклонител с превключвател за включване/изключване или за това Изключете превключвателя на захранването на компютъра (често на гърба на устройството). По този начин мониторът също се изключва от електрическата мрежа, ако се захранва от компютъра (свързване на захранващия кабел между компютъра и монитора).

Ако компютърът е изключен от мрежата, функции като Събуждане по LAN, това е активирането на компютър през мрежата чрез мрежова карта, вече не може да се поддържа. Достъпът през Wake on LAN е от съществено значение за ефективна инсталация или поддръжка в модерна мрежа.

За да не се налага компютърът да се поддържа постоянно в режим на консумация на енергия, за да се разреши този достъп, може да се зададе време, например, когато компютърът не е изключен от мрежата (така наречените прозорци за поддръжка или инсталация). През останалото време устройствата могат да бъдат изключени от електрическата мрежа.

Органът по околната среда е в дискусия с другите лица, вземащи решения в FHH.

ACPI е разработен от Compaq, Intel, Microsoft, Phoenix, Toshiba още през 1996 г. като отворен индустриален стандарт.

Това е ключовият елемент на "Управление на захранването с насочена операционна система "(OSPM):

Операционната система ACPI поема директен контрол върху управлението на консумацията на енергия и функциите plug-and-play на компютър от традиционните интерфейси на BIOS, като например APM BIOS и PnP BIOS.

По този начин ACPI замества APM и PnP BIOS.

Поради интеграцията на PnP BIOS и други компоненти, функционалността на ACPI е много по-обширна от тази на APM.

Най-важните функции на ACPI са представени накратко по-долу:

Управление на захранването на системата

Операционната система координира всички базирани на хардуера опции за PM и е отговорна за обработката на „събуждащи събития“.

Оборудване за управление на захранването

Консумацията на енергия на отделните компоненти се регулира тук. Устройствата могат да бъдат активирани или деактивирани според нуждите.

Управление на захранването на процесора

Ако операционната система е неактивна, но не е в режим на заспиване, процесорът се превключва в енергоспестяващ режим на определени интервали.

ACPI създава таблица за системните компоненти и дава възможност за администриране на ресурсите.

Събития от областите на PnP, както и управление на топлинна енергия и енергия.

Има много начини за тълкуване на тези събития.

Управление на енергията за преносими компютри.

Измерване и контрол на работната температура на отделни компоненти чрез охлаждащи устройства, интегрирани в системата.

ACPI определя различни нива на активност за всеки клас устройства - от пълна експлоатационна готовност с максимална консумация на енергия до напълно изключено състояние.

ACPI BIOS предоставя на операционната система информация в таблици за наличните устройства и техните различни режими на работа. В собствения си абстрактен машинен език той определя методи за включване и изключване на отделните компоненти или за превключване към различните енергоспестяващи режими. Тогава операционната система трябва само да интерпретира тази информация, без да се налага да знае точните подробности за устройствата.

ACPI винаги има ясно определен такъв Състояние подлежащ.

Държавите са разделени в четири категории

G = глобален

S = спи

C = CPU

D = устройства

Различните дефиниции на състоянието и тяхното взаимодействие са описани по-подробно в приложението (раздел 9.1).

Следващата таблица показва връзката между консумацията на енергия и различните ACPI състояния (среден компютър без монитор; съответните APM състояния също са изброени):