Раздел: Документация
0 ... 103 104 105 106 107 108 109 ... 114 Спецификации и концепции энергопотребления 323 Спецификации и концепции энергопотребления Управляя электропитанием компьютера, можно сэкономить деньги, продлить срок эксплуатации его устройств и предотвратить потерю данных пользователя. Сколько же электроэнергии потребляет настольный ПК? Оказывается достаточно много. Так, жесткий диск потребляет до 25 Вт, центральный процессор - до 40 Вт, а 17- или 19-дюймовый монитор - от 90 до 150 Вт, т.е. ПК может потреблять в среднем 200...300 Вт. Теперь, умножив это значение на количество часов и стоимость одного кВт*ч, очень просто подсчитать, сколько придется платить за потребленную электроэнергию. Поэтому большинство современных ПК поддерживают стандарты по энергопотреблению - усовершенствованные средства управления электропитанием (так называемая спецификация АРМ) и интерфейс автоматического управления конфигурацией и питанием (спецификация ACPI). Спецификации АРМ и ACPI С 1995 г. ПК стал соответствовать требованиям Energy Star (см. далее в этой главе), а в его BIOS (базовой системе ввода/вывода) появилась функция Advanced Power Management (АРМ). Под АРМ понимают стандарт от Microsoft и Intel, появившийся в 1992 г. и ставший первой спецификацией для производителей ПК, которая установила взаимодействие между операционной системой (ОС) и BIOS компьютера при управлении энергопотреблением. В 1996 г. появился ACPI (Advanced Configuration and Power Interface - интерфейс конфигурирования и управления энергопотреблением). Эта спецификация, предложенная Intel, Microsoft и Toshiba, является ключевым элементом технологии Operating System Directed Power Management (OSPM - непосредственное управление энергопотреблением операционной системой). ACPI 1.0 претерпела существенные изменения по сравнению с ранее применявшейся ранее спецификацией АРМ 1.2. Кроме функций по управлению электропитанием ПК, ACPI также учитывает температуру материнской платы и процессора позволяет «усыплять» компьютер программно. Впервые ACPI 1.0 была реализована компанией Intel в чипсете 440LX с одновременной реализацией архитектуры AGP. В настоящее время действует спецификация ACPI 2.0, которая распространяется на более широкий спектр компьютеров, включая корпоративные серверы, настольные системы и ноутбуки. Кроме того, в ACPI 2.0 добавлена поддержка 64-разрядных микропроцессоров для серверов и поддержка различных типов памяти. Концепция IAPC Недавно в рамках проекта Energy Star для своих систем на базе процессора Intel Pentium 4 такие производители, как Compaq, Dell, Gateway, Hewlett-Packard, Fujitsu-Siemens, IBM, Samsung, Legend, Mitac, ACER создали решения, поддерживающие Intel Instantly Available PC (IAPC). IAPC описывает технологии, позволяющие ПК при переходе в режим ожидания (когда устройства ПК не используются) снижать потребляемую мощность до 5 Вт и менее. Совместные усилия этих компаний могут помочь сократить количество потребляемой среднестатистическим ПК электроэнергии на 70%. Концепция IAPC может стать стандартом практически для всех новых компьютеров, потому что к 2010 г. при ее реализации компании смогут сэкономить до $3,5 млрд. Проект Energy Star (www.energystar.gov) входит в программу эффективного использования электроэнергии, которая проводится ЕРА (U.S. Environmental Protection Agency - Управление по охране окружающей среды США) при поддержке Министерства энергетики этой страны. В 1992 г. была создана Комиссия Energy Star, которая работает над вопросами повышения эффективности использования энергии. В ноябре 2001 г. эта комиссия выступила с общенациональной инициативой изменить подход к использованию энергии, тем самым обеспечив ее экономию в масштабах всей страны и снизив загрязнение окружающей среды. Концепция IAPC предусматривает отказ от необходимости начальной загрузки ПК после включения, обеспечивая тем самым мгновенную его готовность к выполнению работы, когда в этом возникает потребность. Для полного «пробуждения» ПК потребуется 5 секунд, а способность принимать и передавать информацию будет сохраняться даже во время «сна». Дополнительную информацию о концепции IAPC и решениях на ее основе можно найти по адресу: http: /1developer, intel. com/technology/iapc/index. htm Состояние компьютера no питанию При использовании ACPI компьютер пребывает в одном из двух состояний: рабочем или в состоянии ожидания. В состоянии ожидания устройства могут быть переведены в режим пониженного потребления энергии, а затем по мере необходимости их можно быстро перевести в обычный режим функционирования. В целом, ПК продолжает работать, хотя некоторые устройства находятся в разных состояниях энергопотребления. Компьютер, переведенный в состояние ожидания, кажется выключенным, хотя на самом деле он находится в готовности в одном из четырех состояний ожидания. Из каждого состояния ожидания ПК может быть переведен в рабочий режим, но при этом в каждом случае потребуется разное время. При реализации спецификации ACPI тумблер (кнопка) питания компьютера становится программным переключателем: («Выключить» (sleep), «Включить» (wake-up). За исключением случая прекращения подачи электропитания на компьютер, ОС оставляет управление за собой и может переводить компьютер в различные состояния по электропитанию, которые перечислены в табл. 5.1.
Спецификация OnNow Эта спецификация - детище Microsoft. Для полной реализации спецификации OnNow обязательным условием является наличие на материнской плате раздельного электропитания ее компонентов. Ее разработчики вместо неопределенного достаточно четкого состояния ожидания, ввели четыре новых состояния: SI (standby 1). Останавливаются все тактовые генераторы, но содержимое оперативной памяти остается неизменным. Выход из этого состояния осуществляется мгновенно. S2 (standby 2). То же, что и состояние SI, но отключается питание центрального процессора и кэша, а данные из него направляются в оперативную память ПК. S3 (suspend-to-memory). Все устройства ПК полностью обесточиваются, а оперативная память хранит данные о состоянии центрального процессора и кэша. S4 (suspend-to-disk). Все устройства ПК обесточиваются, а данные записываются на жесткий диск. Система «пробуждается» как обычно (через загрузку BIOS), но ее состояние (открытые приложения, окна, настройки ОС и др.) восстанавливается с жесткого диска. Режимы электропитания мониторов Параллельно с развитием и совершенствованием технологий энергосбережения, затрагивающих производителей компонентов ПК и разработчиков ОС, совершенствовались и модели мониторов. Стандарт ЕРА Energy Star, именуемый как VESA DPMS (DPMS - Display Power Management System), определил унифицированную процедуру энергосбережения и ступенчатого выключения монитора: On (номинальный режим). Это обычный режим работы, когда на экране отображаются окна ОС и приложений, а энергопотребление максимально. « Standby (режим ожидания). В данном режиме изображение на экране пропадает, но внутренние компоненты монитора работают в обычном режиме, а энергопотребление снижается до 80% от рабочего состояния. Suspend (режим останова). В режиме останова, как правило, отключаются высоковольтные узлы, а потребление энергии падает до 30 Вт и менее. Off (режим сна). В этом режиме монитор потребляет менее 8 Вт (работает только его микропроцессор). Состояние монитора контролирует драйвер, посылающий соответствующие сигналы через графическую карту, установленную на материнской плате. При нажатии клавиши на клавиатуре или перемещении мыши монитор переходит в обычный режим работы. интерфейс ACPI егистры и драйверы ACPI Системный код OSPM, используемый для управления энергопотреблением, является частью ОС и отвечает за управление питанием ПК и его устройств. OSPM-код через ядро ОС обменивается сообщениями с драйверами конкретных устройств и драйвером ACPI, который обрабатывает системные функции и взаимодействует с регистрами ACPI и ACPI BIOS. 0 ... 103 104 105 106 107 108 109 ... 114
|
||||||||||||||||||
