Domů

WindowsXP

Řízení spotřeby (Power management)

• Řízení spotřeby - Schopnost používání režimů a technologií pro snížení spotřeby energie nebo úplné vypnutí napájení jednotlivých komponent v počítači. Pro stolní počítače znamená menší spotřeba nižší výdaje za elektřinu, pro mobilní zařízení je snížení spotřeby klíčovým prvkem pro prodloužení životnosti baterií. Ideální představou počítače v nečinnosti je nechat ho vypnutý, spící nebo odpočívající, pro aktivaci do práce je představou okamžitá připravenost  do několika vteřin, a to nejen pomocí tlačítka, klávesy. Probuzení počítače může být řešeno různými důležitými událostmi vyžadujícími pozornost uživatele, příkladem může být požadavek ze sítě, příchozí email, fax, pokyn aplikace pro spuštění v určitý čas nebo další události.
• Požadavky na snížení spotřeby jsou řešeny několika způsoby: 

HW a SW podpora řízení spotřeby - Pokud nejsou některé z komponent používány, jsou vypnuty nebo přepnuty do režimu nízké spotřeby energie (low-power state).

Menší výrobní proces a snížení příkonu - Nové technologie a pokrok znamenají zmenšení komponent, zlepšení parametrů při snížení vznikajícího tepla a u mobilních zařízení prodlužující výdrž na baterie.

Úsporné režimy procesoru - Pro prodloužení životnosti baterií jsou do přenosných počítačů dávány zvláštní verze procesorů a technologie, které v kombinaci s ostatními komponentami a SW podporou optimalizují výkon procesoru s ohledem na maximální úsporu energie i za mírnou ztrátu výkonu. Firma AMD vyvinula úsporné vlastnosti mobilních procesorů pod názvem PowerNow!, od firmy Intel je podobná technologie známá pod názvem SpeedStep™ Technology. Méně známá, ale podporovaná technologie, je LongRun® od firmy Transmeta zastoupená v procesoru Crusoe™. Microsoft ve své iniciativě OnNow a s podporou některých funkcí z ACPI verze 2 implementuje funkci Processor Performance Control do Windows XP a Windows 2003 Server. Stručně je tato funkce definována jako kontrola výkonu procesoru pro efektivnější využití výkonnostních režimů procesoru. Výkonnostní režimy jsou různé stavy procesorů odstupňované podle vytížení CPU a ovlivňující celkový výkon procesoru a spotřebu energie. Podrobnosti lze najít na stránkách firmy Microsoft a dokumentu Windows Native Processor Performance Control.

• Pro možnost využívání řízení spotřeby jsou vyžadovány tři požadavky: 

Hardware - BIOS, základní deska a ostatní HW podporuje APM nebo ACPI. 

Software - Operační systém obsahuje ovladače a podporu pro řízení spotřeby. Aplikace dokážou ve spolupráci se systémem počítač probudit (např. faxovací software) nebo zabránit spánku (Microsoft PowerPoint a používání přenosných počítačů pro prezentace).

Uživatel - Při správném využívání a pochopení řízení spotřeby může být značně prodloužena doba běhu na baterii.

O vypínání a zapínání toho ví většina uživatelů málo.

• U mobilní zařízení  i na běžných PC není řízení spotřeby jen o úspoře energie. Při porovnávání Windows 9x a Windows 2000 zjistí uživatelé delší čas potřebný pro start systému W2K, a mnoho uživatelů neví o možnosti start zrychlit a získat další výhody díky řízení spotřeby. Vše je ovlivňováno způsobem vypnutí a nastavení.

• Při pokynu k vypnutí se zobrazí klasická ukončovací nabídka. Vypnutí, odhlášení nebo restart již zná asi každý, ale úsporný režim a režim spánku je známý již méně.

Úsporný režim (Stand by)

• Počítač vypne monitor a disk, a tím značně sníží spotřebu elektrické energie. Po příchodu k počítači stačí pohyb myší nebo ťuknutí do klávesnice k návratu do Windows. Režim je určený pro kratší přestávky, počítač v tomto režimu odpočívá a aktuální rozpracovaná práce je uložena v operační paměti, která je společně s několika základními komponenty na základní desce pod napájením. Při výpadku napájení jsou data ztracena.
• Celkem existuje šest režimů ACPI označovaných S0 až S5. Úsporný režim je specifikován jako S1, S2, S3. Pro upřesnění, jaký režim bude použit, slouží volby v systému BIOS (obvykle je to S1 nebo S3).

• V případě chybějící volby v ukončovací nabídce: 1. Počítač nepodporuje režim řízení spotřeby. 2. Nějaký ovladač brání v používání úsporných režimů. 3. Není zapnuto vylepšené řízení spotřeby.

Režim spánku (Hibernate)

• Počítač se vypne celý, ale ještě před vypnutím uloží obsah paměti na disk. Po zapnutí se zapne ve stejném stavu, v jakém byl uspán, tedy s okamžitou možností práce. Není zde nutné ukončovat aplikace a start počítače je až o polovinu rychlejší oproti běžnému startu! 
• S režimem spánku souvisí vytvoření souboru hiberfil.sys v hlavním adresáři systémového oddílu. Obsah souboru slouží pro uložení obsahu operační paměti. Vypnutím režimu spánku a smazáním tohoto souboru můžete získat místo na disku (64 a více MB v závislosti na velikosti operační paměti). 
• Není vyžadována žádná energie po přechodu do režimu spánku a při výpadku napájení nejsou data ztracena. Nevýhodou je delší čas k vypnutí/zapnutí a spotřeba místa na disku.

PC - Pentium III 600Mhz, 128MB RAM

Naměřené hodnoty času potřebného pro vypnutí a zapnutí v různých způsobech. Hodnoty se mohou lišit v závislosti na SW a HW (RAM, CPU, HDD). 

Podle OnNow by to mělo být: 1. Klasický start méně než 30s. 

2. Obnova z režimu spánku méně než 20s. 3. Obnova z úsporného režimu méně než 5s. 

• V případě chybějící volby v ukončovací nabídce: 1. Počítač nepodporuje režim řízení spotřeby. 2. Nějaký ovladač brání v používání úsporných režimů. 3. Není zapnuta podpora režimu spánku.

APM, ACPI, OnNow, instant-on

• Základními standardy pro řízení spotřeby pod Windows XP jsou: 1. Nová specifikace Řízení spotřeby a konfigurace systému ACPI (Advanced Configuration and Power Interface). 2. Vylepšené řízení spotřeby APM (Advanced Power Management), 
• APM (Advanced Power Management) - Starší specifikace. Řízení spotřeby je prováděno pomocí HW a systému BIOS. Od roku 1998 začíná být nahrazována novější specifikací ACPI. Největším problémem je spousta druhů a verzí systému BIOS lišící se podle závislosti na HW a výrobci. V porovnání s ACPI chybí v mnoha případech podpora úsporného režimu, není  podpora počítačů s více procesory a není podporováno řízení spotřeby pro sběrnice IEEE 1394 a USB.
• ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) - Specifikace pokročilé konfigurace a řízení spotřeby ovlivňující funkce Plug and Play a řízení spotřeby. Pomocí ACPI lze nově využívat řízení spotřeby pomocí operačního systému bez závislosti na systému BIOS (funkce je známá pod názvem OSPM - Operating System-Directed Power Management).  Podpora ACPI je integrována v systémech Windows 98/ME/2000 a novějších. Na Internetu lze aktuálně najít specifikaci verze 2.0a (březen 2002) vytvořenou ve spolupráci firem Compaq, Intel, Microsoft, Phoenix a Toshiba. Dokument s 500 stránkami obsahuje podrobnosti, vlastnosti a další informace o klíčových součástech a úsporných režimech.
• Hlavní novinkou související s ACPI je vylepšené Plug and Play a přidělování prostředků jednotlivým zařízením. Přes Plug and Play jsou v ACPI přidělována/sdílena IRQ. Přes jedno IRQ je přiděleno až 250 virtuálních IRQ začínajících číslem 16. Výhodou je možnost připojit více zařízení, nevýhodou jsou možné problémy spojené s novým přidělováním a používáním IRQ a nemožností IRQ měnit.
• OnNow Design Initiative - Iniciativa od společnosti Microsoft. Specifikace a návrh ovlivňující řízení spotřeby. Zahrnuje požadavky na operační systém, ovladače zařízení, hardware a aplikace, které musí být integrovány do řízení spotřeby a k vylepšení spolupráce jednotlivých komponent PC. Založeno na specifikaci ACPI a integrováno do novějších verzí Windows. Velký důraz kromě snížení spotřeby je dán na okamžitou možnost práce s PC.
• instant-on (okamžité zapnutí, okamžitá odezva)- vlastnost pro počítače i periferie (např. tiskárny) pro snížení doby mezi zapnutím a možností začít pracovat. Klíčová související vlastnost je velmi rychlý přechod z úsporného režimu do pracovního režimu (u počítačů okamžitá možnost pracovat, u tiskáren eliminuje dobu zahřívání a umožní téměř okamžitý tisk).
• Instant-on-Fuser - technologie firmy HP pro tiskárny. Eliminuje dobu nutnou k zahřátí laserových tiskáren a umožní okamžitý tisk. Firma HP uvádí výtisk první stránky za méně než 15s.
• Wake On - Technologie pro ACPI pro aktivaci komponenty nebo počítače po určité události. Událostí může být mnoho: 1. WOL (Wake On LAN) - Aktivace počítače přes síťovou kartu (např. tisk po síti aktivující počítač a zároveň i tiskárnu) 2. WOR (Wake On Ring) - Aktivace počítače přes modem (příchozí fax nebo požadavek na spojení přes modem). 3. Resume on Keyboard (Wake-Up Passwords nebo Wake-Up Key) - Možnost probuzení počítače pomocí libovolné klávesy nebo určité posloupnosti kláves (hesla). Nastavení v systému BIOS (je-li podporováno). 4. Resume on Mouse - Probuzení počítače přes tlačítko myši. 5. Resume by Alarm - Zapnutí počítače ve stanovený čas.  6. Wake Up On PME (Power Management Events) - Vzbuzení počítače pomocí nějaké události (Ring, LAN,....)
• Zákaz používání ACPI - Na některých počítačích může být použití ACPI nežádoucí. V těchto případech je možné detekci a instalaci ACPI zakázat: 1. Nastavení BIOS pro deaktivaci ACPI. 2. Stisk klávesy F5 během startu instalace a určení počítače jako Standard PC. 3. Stisk klávesy F7 při zobrazení výzvy "Chcete-li nainstalovat jiné ovladače zařízení SCSI nebo RAID, stiskněte F6". 4. Při překopírování instalačních souborů z lokálních nebo síťových disků změňte řádek ACPIEnable = 0 v souboru txsetup.sif.

Konfigurace

• Většina nastavení se provádí pomocí nastavení "Možnosti napájení" z Ovládacích panelů. (případně: 1. powercfg.cpl v příkazovém řádku. 2. Pravým tlačítkem myši na ploše - Vlastnosti - Screen Saver - Power. 3. Kliknutím na ikonu v oznamovací oblasti (notification area). Podmínkou je její aktivace v Možnostech napájení.)
• Nabízené možnosti konfigurace se mohou lišit v závislosti na typech počítačů (Standardní PC s APM, PC s ACPI, přenosný počítač, PC používající UPS).

• Schémata (Power Schemes)- Možnost vybrat různá přednastavená schémata pro úsporu energie nebo je upravit a uložit. Každé schéma může obsahovat různé nastavení úsporných režimů. Pro každý režim lze nastavit čas nečinnosti, po kterém se režim aktivuje nebo režim zcela deaktivovat. Pro přenosný počítač lze nastavení určit pro napájení ze sítě a pro režim napájení bateriemi. Každé schéma lze jednoduše uložit, přidat k přednastaveným a později lze jednoduše vybrat ze seznamu a nastavit jako aktivní.
• Režim spánku (Hibernate) - Vypnutí nebo zapnutí podpory režimu spánku
• Měřič napájení (Power Meter)- Zobrazení stavu napájení a baterií (odhadovaná výdrž baterie, odhadovaná doba do konce nabíjení)
• Nastavení varování (Alarms) - Určení mezních hodnot pro baterii (nízká a kritická kapacita), určení akce provedené při varování (např. uvedení počítače do režimu spánku).

• Upřesnit - Upřesnění dalších vlastností (zobrazení ikony napájení, reakce na tlačítka napájení). Pro přenosné počítače je vhodné nechat ikonu napájení zobrazovat. V pravém dolním rohu hlavního panelu můžeme jednoduše zjistit, zda je počítač napájen z baterií nebo z elektrické sítě. Kliknutím pravého tlačítka na ikonu zjistíme okamžitě stav baterií.

• Správce zařízení:  vlastnosti zařízení a karta Power management u některých zařízeních (a pouze při používání ACPI) - zde máte možnost ovlivnit vlastnosti zařízení, která mohou ovlivnit spotřebu:
• Povolit počítači vypínat zařízení z důvodu úspory energie (Allow the computer to turn off this device to save power) - dovoluje vypnout vybrané zařízení, když není používáno.
• Povolit zařízení probouzet počítač z úsporného režimu (Allow this device to bring the computer out of standby) - zda je možné pomocí  vybraného zařízení zapnout počítač. Pokynem může být signál od síťové karty, modemu, webové kamery nebo jiného zařízení reagujícího na nějakou událost a uvádějící počítač do aktivního stavu.

Další nástroje k diagnostice a nastavení

• apmstat - Nástroj umístěný na instalačním CD v adresáři Support\Tools. Lze ho nainstalovat rozbalením z adresáře support.cab nebo spuštěním instalace podpůrných nástrojů pomocí programu setup. Slouží k diagnostice při používání APM.
• bootvis - Nástroj ze stránek pro otestování a optimalizaci startu Windows XP. Ideální nástroj pro řešení problémů při pomalých startech nebo problémech s obnovením z úsporných režimů. Podává detailní informace o spouštěných programech, využití CPU a disku,...
• Naplánované úlohy (Scheduled Task) - U každé úlohy lze nastavit probuzení počítače z režimu spánku. Vhodné pro provádění některých úloh v době, kdy se na počítači nepracuje.

Používá počítač ACPI nebo APM?

• Otevřte správce zařízení a v části System Devices zjistěte, zda se nachází zařízení Microsoft ACPI-Compliant System. Pokud ano, pak by mělo být používáno ACPI. Pro non-ACPI počítače založené na APM se pravděpodobně zobrazí Standard PC. Správnou funkci APM navíc indikuje položka Podpora služby NT Apm/Legacy (zobrazí se při povolení zobrazovaní skrytých zařízení). Dalším poznávacím prvkem je existence karty APM v možnostech napájení. Pokud je přítomna, je používáno APM, pokud není, počítač používá pravděpodobně ACPI nebo se vyskytly nějaké potíže.

Problémy

• Před používáním nebo při problémech je vhodné ověřit, zda všechny komponenty splňují standard APM nebo ACPI. 
• Chybné ovladače nebo zařízení nevyhovující specifikaci APM nebo ACPI (nejčastěji starší zařízení na sběrnici ISA) mohou vyvolat potíže mající za následek potíže při vypínání nebo používání úsporných režimů. Příkladem může být standardní ovladač VGA. Dokud není aktualizován správným ovladačem od výrobce, není dostupné používání úsporných režimů.
• Počítač se nevypne a na obrazovce zůstane zobrazena zpráva "Nyní můžete počítač vypnout". - Počítač nepodporuje řízení spotřeby nebo není řízení spotřeby zapnuto. V případě používání APM zkontrolujte, zda je zapnuta podpora APM. Pokud není, zkuste ji zapnout a vyzkoušejte, zda byl problém odstraněn a nejsou s používáním APM žádné potíže. Na počítačích, kde si systém není jist, zda APM bude pracovat bez problémů, je ve výchozím nastavením ponecháno APM vypnuté.

Zapnout podporu APM v možnostech napájení. 

• Karta APM není v možnostech napájení - 1. U počítačů s ACPI přebírá řízení spotřeby novější ACPI a karta APM zde není.  2. 
• V nabídce chybí volba "Přepnout do režimu spánku"

  

  Zapnout podporu režimu spánku v Možnostech napájení.

• Tlačítko pro režim spánku nelze zaškrtnout - Málo místa na disku pro uložení souboru hiberfil.sys.

• Při instalaci se zobrazí chybová zpráva STOP: "The ACPI Bios in this system is not fully compliant to the specification" - Při instalaci nebyl detekován BIOS vyhovující specifikaci ACPI. Získejte novější verzi BIOS nebo zakažte používání ACPI.

• I u uživatelů vlastnících Windows 9X je možné použít Řízení spotřeby. Moje osobní zkušenost však není příliš dobrá. Spousta počítačů měla problémy s uspáním nebo probuzením z úsporného režimu či režimu spánku. Windows 2K/XP se zdají být v tomto ohledu spolehlivější, v případě některých pochybných ovladačů nebo komponent jsou však i zde potíže.

• U starších počítačů mohou být problémy s vypínáním - obvykle je problém ve starším typu sytému BIOS a je doporučena jeho aktualizace. Často hraje důležitou roli správné nastavení sekce Power management v systému BIOS.

Poznámky

• Vypínat nebo nevypínat počítač? - U přenosných počítačů je vypínání důležité pro úsporu energie, u stolních počítačů to není takovou nutností. Proti častému vypínání je argumentováno napěťovými rázy způsobujícími kratší životnost komponentů. Pro vypnutí je snížení spotřeby energie, snížení teploty v počítači a pro mnoho uživatelů i minimalizace hluku ventilátorů v počítači. Pro podniky nebo delší práci s počítačem je obvyklé počítač nevypínat a spoléhat se na úsporné režimy nebo jen vypnutí monitoru. Servery a počítač poskytující nějaké služby (fax, diskový prostor nebo jen sdílenou tiskárnu) nejsou obvykle vůbec vypínány a úsporné režimy jsou vypnuty.
• Používání spořičů obrazovky - Spořič chrání obrazovky, ale může bránit v používání úsporných režimů a k úspoře energie nepřispěje.
• Velikost spotřeby el. energie - Mnoho uživatelů toto téma příliš nezajímá z pohledu snížení ceny, cena za energii bývá důležitá spíše pro velké podniky. Téma velikosti spotřeby a příkonu energie je tak určeno spíše pro výběr vhodného napájecího zdroje a záložních zdrojů UPS. Nelze hovořit obecně o velikosti, při existenci různých kombinací komponent v počítači jsou zde velké odlišnosti. 

Příklad: Různá nastavení systému BIOS a důsledky pro APM

• Standardní instalace - Aktivovány všechny volby v sekci APM - Počítač se nainstaluje jako jednoprocesorový osobní počítač s rozhraním ACPI.
• Do úsporného režimu a režimu spánku lze přepnout až po instalaci ovladačů nVidia (při instalaci se grafická karta nainstalovala jako grafický adaptér VGA a hlásí konflikt).
• Karta APM se u ACPI neobjevuje a počítač lze bez problémů SW vypnout
• Apmstat: This is an ACPI machine, APM is NOT relevent on this machine (CZ)

• Instalace s pomocí klávesy F7 - Aktivovány všechny volby v sekci APM, deaktivována položka APIC - Počítač se nainstaluje jako Standard PC.
• Režim spánku se objeví až po instalaci ovladačů nVidia. 
• Karta APM není k dispozici a počítač se nevypíná.
• apmstat: This machine has an APM bios present that looks OK, and it is not on the list of machine known to have APM problems. Check the power applet in the control panel to see of APM is enabled. (CZ)

• Instalace s pomocí klávesy F7 - Aktivovány všechny volby v sekci APM - Počítač se nainstaluje jako jednoprocesorový osobní počítač s technologií MPS.
• Režim spánku se objeví až po instalaci ovladačů nVidia. Karta APM není k dispozici a počítač se nevypíná.
• apmstat: APM requires HAL support, this computer does not have that support. APM will not work on this computer, at all.

Příbuzné odkazy

Seznam Odkazů»Windows»Power Management

Tisk Verze pro tisk | Doporučit Poslat odkaz přes email