Активен ли процессор в спящем режиме?

Предположим, в ОС Windows вы переключаете компьютер в спящий режим и убираете его. Насколько я знаю, не будет никаких программ или процессов.

Но будет ли процессор все еще работать или быть активным в фоновом режиме и использовать энергию?

Потому что, когда вы выполняете какие-либо действия, возможно, на современных компьютерах под управлением Windows 7 / 8.1 / 10, т. Е. Открывая крышку, нажмите кнопку, прикоснувшись к мыши, она сразу включится, не нажимая кнопку питания. Итак, это потому, что процессор активно ожидал этих событий в состоянии низкого энергопотребления?

Активен ли процессор в спящем режиме?

Это зависит. Существуют разные состояния сна (от S1 до S4), и состояние ЦП не одинаково во всех из них.

• Процессор остановлен в спящем состоянии S1
• Процессор выключен в спящем состоянии S2 или выше.

Спящий режим обычно находится в спящем состоянии S3, но BIOS иногда можно настроить на использование спящего состояния S1 (используется, когда возобновление с S3 не работает должным образом).

powercfg -a может использоваться для просмотра состояния сна, поддерживаемого ПК.

Пример вывода:

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.

Система Спящих Состояний

Состояния S1, S2, S3 и S4 являются состояниями сна. Система в одном из этих состояний не выполняет никаких вычислительных задач и, по-видимому, выключена. Однако в отличие от системы, находящейся в состоянии выключения (S5), спящая система сохраняет состояние памяти либо на аппаратном, либо на диске. Операционную систему не нужно перезагружать, чтобы вернуть компьютер в рабочее состояние.

Некоторые устройства могут выводить систему из спящего состояния, когда происходят определенные события, например входящий вызов модема. Кроме того, на некоторых компьютерах внешний индикатор сообщает пользователю, что система просто спит.

При каждом последующем состоянии сна, от S1 до S4, все больше компьютеров выключается. Все ACPI-совместимые компьютеры отключают свои процессорные часы на S1 и теряют системный аппаратный контекст на S4 (если файл гибернации не записывается перед выключением), как указано в разделах ниже. Детали промежуточных состояний сна могут варьироваться в зависимости от того, как изготовитель разработал машину. Например, на некоторых машинах некоторые чипы на материнской плате могут терять мощность на S3, в то время как на других такие чипы сохраняют мощность до S4. Кроме того, некоторые устройства могут пробуждать систему только из S1, а не из более глубоких состояний сна.

Состояние системы питания S1

Состояние питания системы S1 является спящим состоянием со следующими характеристиками:

Потребляемая мощность

• Меньше потребления, чем в S0 и больше, чем в других состояниях сна. Часы процессора выключены, а часы шины остановлены. Возобновление программного обеспечения

• Управление перезапускается с того места, где оно остановилось.

Аппаратная задержка

• Обычно не более двух секунд.

Системный аппаратный контекст

• Весь контекст сохраняется и поддерживается аппаратными средствами.

Состояние системы питания S2

Состояние питания системы S2 аналогично состоянию S1 за исключением того, что контекст ЦП и содержимое системного кэша теряются, поскольку процессор теряет питание. Состояние S2 имеет следующие характеристики:

Потребляемая мощность

• Меньше потребления, чем в состоянии S1 и больше, чем в S3. Процессор выключен. Автобусные часы останавливаются; некоторые автобусы могут потерять мощность. Возобновление программного обеспечения

• После пробуждения управление начинается с вектора сброса процессора.

Аппаратная задержка

• Две секунды или больше; больше или равно задержке для S1.

Системный аппаратный контекст

• Контекст процессора и содержимое системного кэша теряются.

Состояние системы питания S3

Состояние питания системы S3 является спящим состоянием со следующими характеристиками:

Потребляемая мощность

• Меньше потребления, чем в состоянии S2. Процессор выключен и некоторые чипы на материнской плате также могут быть выключены.

Возобновление программного обеспечения

• После события пробуждения управление начинается с вектора сброса процессора.

Аппаратная задержка

• Практически неотличим от S2.

Системный аппаратный контекст

• Сохраняется только системная память. Контекст процессора, содержимое кэша и контекст набора микросхем теряются.

Состояние системы питания S4

Состояние энергопотребления системы S4, режим гибернации, является спящим состоянием с наименьшим энергопотреблением и имеет наибольшую задержку включения. Чтобы снизить энергопотребление до минимума, аппаратное обеспечение отключает все устройства. Однако контекст операционной системы поддерживается в файле гибернации (образе памяти), который система записывает на диск перед переходом в состояние S4. После перезапуска загрузчик считывает этот файл и переходит к предыдущему расположению системы, находящемуся в пре-гибернации.

Если компьютер в состоянии S1, S2 или S3 теряет всю сеть переменного тока или батарею, он теряет системный аппаратный контекст и поэтому должен перезагрузиться, чтобы вернуться к S0. Компьютер в состоянии S4, однако, может перезагружаться из своего предыдущего местоположения даже после того, как он разряжает батарею или переменный ток, поскольку контекст операционной системы сохраняется в файле гибернации. Компьютер в состоянии гибернации не использует питание (с возможным исключением тока струи).

Состояние S4 имеет следующие характеристики:

Потребляемая мощность

• Выкл., Кроме тока струйки для кнопки питания и подобных устройств. Возобновление программного обеспечения

• Система перезапустится из сохраненного файла гибернации. Если файл гибернации не может быть загружен, требуется перезагрузка. Переконфигурирование оборудования, когда система находится в состоянии S4, может привести к изменениям, которые не позволяют корректно загружать файл гибернации.

Аппаратная задержка

• Длинный и неопределенный. Только физическое взаимодействие возвращает систему в рабочее состояние. Такое взаимодействие может включать в себя нажатие пользователем переключателя ON или, если имеется соответствующее оборудование и активация пробуждения, входящего звонка для модема или активности в локальной сети. Аппарат также может пробудиться от таймера возобновления, если аппаратное обеспечение его поддерживает. Системный аппаратный контекст

• Ни один не сохранен в аппаратных средствах. Система записывает образ памяти в файл гибернации перед выключением. Когда операционная система загружена, она читает этот файл и переходит на прежнее место.

Исходная система Спящих Состояний

Дальнейшее чтение

• Индекс AZ командной строки Windows CMD - Отличный справочник по всем вопросам, связанным с командной строкой Windows.
• powercfg - управление настройками питания, настройка режимов гибернации / ожидания.

Отличный ответ Дэвида является правильным для традиционных машин и версий Windows до 8. Тем не менее, в Windows 8 был введен новый спящий режим для устройств с низким энергопотреблением (планшеты на базе Atom и т. Д.). Он называется InstantGo / Connected Standby . Это стандартный «спящий» режим при выключении экрана на планшете Windows с поддерживаемым оборудованием.

Подключенный режим ожидания не использует традиционные состояния сна ACPI. Его цель состоит в том, чтобы поддерживать активную периферию подключения , позволяя ОС реагировать на уведомления, например, входящую электронную почту, мгновенные сообщения и т. Д. Кроме того, аппарат «просыпается» на пару сотен миллисекунд каждые 30 секунд. Процессор должен реагировать (просыпаться) быстрее, чем при традиционном сне S3.

[Требуется подключенный режим ожидания] Возможность переключения между режимами ожидания и активностью менее чем за 100 миллисекунд. Активный режим позволяет запускать код на процессоре (ах), но не обязательно разрешает доступ к устройству хранения или другим хост-контроллерам или периферийным устройствам. Режим ожидания может быть состоянием синхронизации или включения, но это должно быть состояние с наименьшим энергопотреблением для SoC и DRAM.

^{источник}

^{Обратите внимание, что это намного, намного быстрее, чем до двух секунд, указанных для S1, или двух или более секунд для S2 / S3, как в ответе Дэвида.}

Для этого процессор поддерживается в специальном состоянии, которое Microsoft называет DRIPS (Deepest Runtime Idle Platform State) на поддерживаемом оборудовании.

На Intel (x86) SoC это относится к одному из новых (нестандартных) состояний S0ix , а именно к S0i3. В этом состоянии ЦП не выполняет никакого кода, но SoC в целом все еще достаточно активен, чтобы оставаться подключенным к сети и реагировать на любые события.

Что касается ACPI, это все еще считается состоянием S0 (активным). Windows использует ACPI_S0_LOW_POWER_IDLEфлаг, чтобы определить, поддерживается ли DRIPS. Спецификация ACPI ( 6.0 , апрель 2015 г., п. 5.2.9, таблица 5-35, стр. 127) определяет этот флаг как:

Один информирует OSPM о том, что платформа может достичь энергосбережения в S0, аналогичного или лучше, чем те, которые обычно достигаются в S3. Фактически, когда этот бит установлен, он указывает, что система не достигнет выигрыша в мощности, осуществляя переход в спящий режим на S3.

По словам Microsoft :

Системы, поддерживающие Modern Standby, не используют S1-S3.

Существует много типов режимов ожидания, управляемых ACPI https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Configuration_and_Power_Interface

Процессор обычно работает в режиме ожидания, хотя и с низкой тактовой частотой - он слушает только определенные входы и не запускает активно другие процессы. Сначала я попытался измерить его, запустив procmon и переведя ноутбук в спящий режим, но в этот период он вообще не работал.

Существует 4 глобальных состояния: G0-G3, где G0 работает, а G3 - механическое отключение. В соответствии со статьей G1 подсостояние S2 отключает ЦП и перемещает кэш в ОЗУ. Оперативная память - это та, которая включена во всех типах сна - она ​​отключается в режиме гибернации и при стандартном отключении. В большинстве состояний сна все внешние устройства ввода включены и будут отправлять события пробуждения на компьютер. Компьютер также может разбудить себя, чтобы обработать процедуры, которые требуют пробуждения вызовов.

Мне нечего добавить к этим и без того прекрасным ответам. Но самый простой способ проверить влияние режима сна на вашем компьютере (я полагаю, вы говорите о ноутбуке, так как вы говорите «уберите его») - это перевести ноутбук в режим сна и отключить его от сети (обратите внимание на батарею) уровень первый). Возобновите работу машины через несколько часов и посмотрите, не разрядился ли уровень заряда батареи за это время.

Я обнаружил, что в спящем режиме довольно быстро разряжается аккумулятор. Я закрыл крышку на своем ноутбуке перед поездкой - думая, что я настроил «закрыть крышку», чтобы вызвать спящий режим в предварительных настройках питания - но вместо этого он перешел в спящий режим. Несколько часов спустя машина не возобновит работу, потому что батарея полностью разряжена (это была старая, слабая батарея).

В отличие от этого, я могу перевести свой ноутбук в спящий режим и отключить его на неопределенное время, и он не будет разряжать аккумулятор быстрее, чем естественный струйный разряд, который происходит в течение нескольких дней.

Но, как сказали другие посты: YMMV.