Зачем нужны схемы энергопотребления

Для любого ноутбука, работающего под управлением современных операционных систем, имеется возможность гибкой настройки энергопотребления под нужды пользователя. Возможность эта достигается расширенным интерфейсом конфигурирования компьютера и управления питанием (ACPI — Advanced Configuration and Power Interface). Сначала о том, что это вообще такое.

Стандарт ACPI является дальнейшим развитием стандарта АРМ (Advanced Power Management, расширенное управление питанием). ACPI разрабатывался, в частности, специально для поддержки технологии OnNow (идеология устройства компьютера, который готов достаточно быстро отреагировать на какие-либо воздействия и мгновенно приступить к работе).

Вообще, ACPI — это открытая промышленная спецификация, разработанная совместно компаниями Compaq. Microsoft, Intel, Phoenix и Toshiba. В ее рамках устанавливаются интерфейсы управления конфигурацией и питанием операционными системами для компьютеров (включая ноутбуки и серверы). ACPI объединяет существующие технологии управления питанием через BIOS, АРМ, а также функции программного управления питанием в едином списке требований. При соблюдении стандарта он гарантирует работу по управлению питанием независимо от аппаратного обеспечения и ОС (хотя, естественно, материнская плата должна поддерживать этот стандарт — но это могут все современные платы).

В стандарте ACPI большое количество различных уровней энергопотребления, отличающихся такими параметрами, как выдаваемое напряжение, сила тока, тактовая частота и скорость отклика устройства. Глобальных состояний всего четыре, вам они хорошо знакомы:

1. G0 — нормальная работа.

2. G1 — режим Stand By ("ждущий режим"). При этом останавливается жесткий диск, выключается экран и большинство периферийных устройств, а также максимально снижается энергопотребление и тактовая частота процессора. Реализации данного режима могут отличаться (это зависит от конкретного компьютера), но главная характеристика останется неизменной: компьютер продолжает работу, при этом пользовательские данные находятся в памяти. Выход из этого состояния происходит почти мгновенно.

3. G2 — режим Hibernate ("спящий режим"). Этот режим характеризуется практически полным выключением компьютера, но состояние системы на момент отключения (данные в оперативной памяти, режимы и состояние драйверов, а также параметры работы операционной системы) сохраняется на жесткий диск. Питание на тактовый генератор процессора при этом не подается, жесткий диск отключен, но восстановление системы из такого состояния занимает меньше времени, чем если бы компьютер был просто выключен.

4. G3 — компьютер механически выключен.

Режим Hibernate многие недолюбливают (может быть, заслуженно, но ге вполне осознанно). Попытаюсь вкратце объяснить недостатки этого режима. Потребление энергии в "спящем режиме” мало, но все равно продолжается. Для разных компьютеров это может происходить вследствие различных факторов (например, тактовый генератор процессора отключен, но питание на внутренний кэш подается), но в целом так и есть. Поэтому существует опасность глубокого разряда батареи. А это, в свою очередь, способно привести к нарушению BIOS или операционной системы Также существует ряд программ (или драйверов), в которых не реализована поддержка "спящего режима" (а вы уверены, что не пользуетесь такими?). Или, например, между моментом "засыпания" и "пробуждения" что-то было изменено (например, конфигурация системы или настройки BIOS). Как вариант, кто-то может в режиме Hibernate начать загружать другую операционную систему. Все эти действия способны привести как к потере данных (восстановление системы будет происходить как обычная перезагрузка), так и к "краху" операционной системы.

Вполне вероятно, что в большинстве случаев никаких неприятностей не произойдет. Но если вам не сильно критично время загрузки, то обычное отключение вместо перехода в "спящий режим" иногда может избавить ваг от головных болей.

Теперь поговорим собственно о схемах энергопотребления.

Существующие схемы (они могут быть как стандартные, встроенные в операционную систему, так и "фирменные" от производителя) дают возможность пользователю гибко настраивать режим работы ноутбука. Различные схемы энергопотребления отличаются временем автономной работы ноутбука и его производительностью.

В общем случае алгоритм работы этих схем таков: имеются два пограничных режима, один из которых обеспечивает максимальную производительности системы, но и максимально быстро разряжает батарею, а второй, наоборот, позволяет долго работать от аккумуляторов, но с минимальной производительностью. Между этими пограничными режимами существует еще несколько, варьирующих параметры длительности автономной работы и производительности. При этом пользователь имеет возможность выбирать, что для него важнее в данный момент: получить максимум производительности в ущерб времени автономной работы или, напротив, получить максимально: время автономной работы в ущерб производительности. Кроме того, для многих пользователей оптимальным будет именно режим сбалансированной настройки энергопотребления, позволяющий ноутбуку самостоятельно увеличивать или уменьшать эти параметры в зависимости от нагрузки.

"Автоматическая" означает, что тактовая частота устанавливается ноутбуком самостоятельно, в зависимости от нагрузки. Если вы работаете в текстовом редакторе, она может быть и минимальной. Если же вы декодируете DVD-фильм, то значение ее, скорее всего, будет максимальным.

" Минимальная" и "Максимальная" означают минимальное и максимальное значение тактовой частоты соответственно. Так, в режиме Мах Battery Life (экономия батарей) при работе от аккумуляторов тактовая частота будет всегда иметь минимальное значение, приблизительно на половину или две трети меньше номинальной. При работе в Excel это, скорее всего, будет несущественно, зато время автономной работы может значительно повыситься.

Рекомендуется пользоваться разными схемами в разные периоды работы. Нередка ситуация, когда единожды выставленная схема становится помехой при изменившихся обстоятельствах. Мне неоднократно приходилось выслушивать жалобы владельцев ноутбуков на низкую производительность: "Такой мощный процессор, а компьютер кое-как ворочается". Смотришь схемы энергопотребления — там выставлена Max Battery Life (Экономия батарей), при этом в свойствах системы тактовая частота процессора показывается как, например. 600 МГц (хотя реальная частота 1730 МГц). Причем, когда узнаешь условия работы, выясняется, что ноутбук 90% времени подключен к сети.

У многих производителей существуют свои "фирменные" энергосберегающие утилиты. У IBM это IBM Battery MaxiMiser, у Sony — Sony Power Pane, у Toshiba такая утилита носит название Toshiba Power Saver и т. д. Отличающиеся в деталях (например, регулируется яркость свечения экрана и добавляются энергосберегающие функции видеоподсистемы), основные функции у данных утилит одинаковы и повторяют стандартные схемы энергопотребления Windows.

Резюме

- Различные схемы энергопотребления отличаются временем автономной работы ноутбука и его производительностью.
- Рекомендуется пользоваться разными схемами в разные периоды работы
- Многие производители имеют собственные наработки в этой области, но главный принцип остается неизменным: варьирование таких параметров, как производительность и время автономной работы.

***