Чи активний процесор у сплячому режимі?

Припустимо, в ОС Windows, ви перемикаєте комп'ютер, щоб перейти у сплячий режим, і вимкніть його. Наскільки я знаю, не буде запущено жодних програм чи процесів.

Але чи буде процесор все ще працює або бути активним у фоновому режимі якимось чином і використовує енергію?

Тому що, коли ви виконуєте будь-яку дію, можливо, на сучасних комп'ютерах під управлінням Windows 7 / 8.1 / 10, тобто відкриваючи кришку, натискайте кнопку, торкаючись миші, вона негайно включається, не натискаючи кнопку живлення. Отже, це тому, що ЦП активно чекав цих подій, перебуваючи в режимі низької потужності?

Чи активний процесор у сплячому режимі?

Це залежить. Існують різні стани сну (від S1 до S4), і стан процесора не однаковий у всіх.

• ЦП зупиняється у режимі сну S1
• Процесор вимкнений у режимі сну S2 або вище.

Сон - це звичайно стан режиму сну S3, але BIOS іноді може бути налаштований на використання замість цього режиму сну S1 (використовується, коли резюме з S3 не працює належним чином).

powercfg -a можна використовувати, щоб побачити, які стани сну підтримують ПК.

Приклад виводу:

F:\test>powercfg -a
The following sleep states are available on this system: 
Standby (S3) Hibernate Hybrid Sleep
The following sleep states are not available on this system: 
Standby (S1)
    The system firmware does not support this standby state.
Standby (S2)
    The system firmware does not support this standby state.

Системні режими сну

Стани S1, S2, S3 і S4 є сплячими станами. Система в одному з цих станів не виконує жодних обчислювальних завдань і, здається, не працює. На відміну від системи в стані відключення (S5), спляча система зберігає стан пам'яті або в апаратному, або на диску. Для повернення комп'ютера в робочий стан операційну систему не потрібно перезавантажувати.

Деякі пристрої можуть вибудувати систему зі сплячого стану, коли відбуваються певні події, наприклад, вхідний дзвінок до модему. Крім того, на деяких комп’ютерах зовнішній індикатор повідомляє користувачеві, що система просто спить.

З кожним наступним станом сну, від S1 до S4, більше комп'ютера вимикається. Усі комп’ютери, сумісні з ACPI, вимикають годинник процесора на S1 і втрачають системний апаратний контекст на S4 (якщо не буде записаний сплячий файл перед вимкненням), як зазначено в розділах нижче. Деталі проміжних станів сну можуть змінюватися залежно від того, як виробник сконструював машину. Наприклад, на деяких машинах певні мікросхеми на материнській платі можуть втратити потужність на S3, а на інших такі чіпи зберігають живлення до S4. Крім того, деякі пристрої можуть бути в змозі розбудити систему тільки з S1, а не з глибших станів сну.

Стан живлення системи S1

Стан живлення системи S1 - це сплячий стан з такими характеристиками:

Споживання енергії

• Менше споживання, ніж у S0, і більше, ніж в інших станах сну. Годинник процесора вимкнено, а годинникові шини зупинені. Відновлення програмного забезпечення

• Контроль перезавантажується там, де він припинився.

Затримка обладнання

• Зазвичай не більше двох секунд.

Контекст системного обладнання

• Весь контекст зберігається та підтримується апаратним забезпеченням.

Стан живлення системи S2

Стан енергосистем S2 аналогічний S1, за винятком того, що контекст CPU та вміст системного кешу втрачаються через те, що процесор втрачає енергію. Стан S2 має такі характеристики:

Споживання енергії

• Менше споживання, ніж у стані S1, і більше, ніж у S3. Процесор вимкнено. Автобусні годинники зупинені; деякі автобуси можуть втратити силу. Відновлення програмного забезпечення

• Після пробудження керування починається з вектора скидання процесора.

Затримка обладнання

• Дві секунди і більше; більше або дорівнює затримці для S1.

Контекст системного обладнання

• Контекст процесора та вміст системного кешу втрачаються.

Стан живлення системи S3

Стан живлення системи S3 - це сплячий стан з такими характеристиками:

Споживання енергії

• Менше споживання, ніж у стані S2. Процесор вимкнено, а деякі мікросхеми на материнській платі також можуть бути вимкнені.

Відновлення програмного забезпечення

• Після події пробудження управління починається з вектора скидання процесора.

Затримка обладнання

• Майже не відрізняється від S2.

Контекст системного обладнання

• Зберігається лише системна пам'ять. Контекст процесора, вміст кешу та контекст чіпсету втрачаються.

Стан живлення системи S4

Стан енергосистеми S4, сплячий стан - це стан сну з найнижчою потужністю і має найдовшу затримку пробудження. Щоб звести енергоспоживання до мінімуму, апаратне забезпечення вимикає всі пристрої. Однак контекст операційної системи зберігається у сплячому файлі (зображенні пам'яті), який система записує на диск перед входом у стан S4. Після перезавантаження завантажувач зчитує цей файл і переходить до попереднього, попереднього місця розташування системи.

Якщо комп'ютер у стані S1, S2 або S3 втрачає всю зміну чи живлення від акумулятора, він втрачає контекст апаратного забезпечення системи і тому повинен перезавантажитися, щоб повернутися до S0. Однак комп'ютер у стані S4 може перезапуститися зі свого попереднього місця навіть після втрати акумулятора або змінного струму, оскільки контекст операційної системи зберігається у сплячому файлі. Комп'ютер у сплячому стані не використовує живлення (за можливим винятком струмового струму).

Стан S4 має такі характеристики:

Споживання енергії

• Вимкнено, за винятком струмового струму до кнопки живлення та подібних пристроїв. Відновлення програмного забезпечення

• Система перезавантажується із збереженого сплячого файла. Якщо файл сплячого режиму неможливо завантажити, потрібно перезавантажити. Переконфігурування апаратного забезпечення, коли система перебуває у стані S4, може призвести до змін, які перешкоджають коректному завантаженню файла сплячого.

Затримка обладнання

• Довгий і невизначений. Тільки фізична взаємодія повертає систему до робочого стану. Така взаємодія може включати в себе користувач, який натискає перемикач УВІМКНЕННЯ, або, якщо відповідне обладнання встановлено, і пробудження включено, вхідне дзвінок для модему або активності в локальній мережі. Машина може також прокинутися від таймера відновлення, якщо обладнання підтримує її. Контекст системного обладнання

• Жодне зберігається в апаратному забезпеченні. Система записує зображення пам'яті у сплячий файл до вимкнення. Коли операційна система завантажується, вона читає цей файл і переходить на попереднє місце.

Джерело сплячих систем системи

Подальше читання

• Індекс AZ командного рядка Windows CMD - відмінна довідка для всіх речей, що стосуються cmd-рядка Windows.
• powercfg - Керуйте параметрами живлення, налаштовуйте режими сплячого режиму / очікування.

Відмінна відповідь Девіда правильна для традиційних машин та версій Windows до 8. Однак Windows 8 запровадив новий режим сну для пристроїв малої потужності (планшети на базі Atom тощо). Це відоме як InstantGo / Connected Standby . Це режим "сну" за замовчуванням, коли вимкніть екран на планшеті Windows з підтримуваним обладнанням.

Підключений режим очікування не використовує традиційні режими сну ACPI. Його мета - підтримувати активність периферійних пристроїв підключення , дозволяючи ОС відповідати на сповіщення, наприклад, вхідне повідомлення електронної пошти, миттєве повідомлення тощо. Крім того, машина «прокидається» на пару сотень мілісекунд кожні 30 секунд. Процесор повинен відповідати (прокидатися) швидше, ніж це було б від традиційного сну S3.

[Підключений режим очікування вимагає] Можливість перемикатися між режимами очікування та активними менш ніж за 100 мілісекунд. Активний режим дозволяє коду працювати на процесорах, але не обов'язково дозволяє отримати доступ до пристрою зберігання даних або інших хост-контролерів або периферійних пристроїв. Режим холостого ходу може бути тактовим або енергозахищеним, але він повинен бути таким, що має найменший рівень споживання енергії для SoC та DRAM.

^{джерело}

^{Зауважте, що це набагато, набагато швидше, ніж до двох секунд, визначених для S1, або двох секунд і більше для S2 / S3, як у відповіді Девіда.}

З цією метою центральний процесор утримується у спеціальному стані, який Microsoft викликає DRIPS (Deepest Runtime Idle Platform State) на підтримуваному апаратному забезпеченні.

Для процесорів Intel (x86) SoC це підпадає під один з нових (нестандартних) станів S0ix , зокрема S0i3. У цьому стані процесор не виконує жодного коду, але SoC в цілому все ще достатньо активний, щоб залишатися підключеним до мережі та реагувати на будь-які події.

Що стосується ACPI, це все ще вважається станом S0 (активним). Windows використовує ACPI_S0_LOW_POWER_IDLEпрапор, щоб визначити, чи підтримується DRIPS. Специфікація ACPI ( 6.0 , квітень 2015, §5.2.9, таблиця 5-35, стор. 127) визначає цей прапор як:

Один повідомляє OSPM, що платформа здатна досягти економії електроенергії в S0, аналогічній або кращій ніж ті, що зазвичай досягаються в S3. Насправді, коли цей біт встановлений, це вказує на те, що система не досягне користі від енергії шляхом переходу в режим сну до S3.

За даними Microsoft :

Системи, які підтримують сучасний режим очікування, не використовують S1-S3.

Існує багато типів режимів очікування, якими керує ACPI https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Configuration_and_Power_Interface

Процесор зазвичай працює в режимі очікування, хоча з низькою тактовою частотою - він прослуховує лише конкретні входи і не запускає жодного іншого процесу. Я спробував спершу його виміряти, запустивши прокон і налаштувавши ноутбук на сон, але він не працював взагалі за цей період.

Існує 4 глобальних стану, G0-G3, де G0 працює, а G3 вимикається механічно. Відповідно до статті, G1 субстандарт S2 відключає процесор і переміщує кеш до оперативної пам'яті. Оперативна пам’ять - це та, яка працює у всіх режимах сну - вона вимикається у сплячому режимі та при стандартному відключенні. У більшості станів сну всі зовнішні пристрої введення ввімкнуті і будуть надсилати події пробудження на комп'ютер. Комп'ютер також може прокинутися, щоб обробляти підпрограми, які вимагають пробудження дзвінків.

У мене немає нічого технічного, щоб додати до цих уже чудових відповідей. Але найпростіший спосіб перевірити вплив режиму сну на власному комп’ютері (я припускаю, що ви говорите про ноутбук, оскільки ви говорите "приберіть його") - перевести ноутбук у сплячий режим і відключити його від мережі (зверніть увагу на акумулятор рівень перший). Через декілька годин відновіть машину і перевірте, чи виснажився акумулятор за цей час.

Я з’ясував важкий спосіб, коли сплячий режим виправдає мою батарею справними темпами. Я перед тим, як подорожувати, закрив кришку свого ноутбука - думаю, що я налаштував "закрити кришку", щоб викликати сплячку в налаштуваннях заздалегідь, але замість цього він перейшов у сплячий режим. Через кілька годин машина не відновиться, оскільки акумулятор повністю виснажився (це був старий слабкий акумулятор).

Навпаки, я можу перенести сплячку свого ноутбука та відключити його від розетки на невизначений термін, і він не зарядить акумулятор швидше, ніж природний розряд струменя, який відбувається протягом днів.

Але як говорили інші посади: YMMV.