[其他]計算機省電設備和計算機省電系統

有效

• 申請號: 200890000005.2
• 申請日: 2008-08-01
• 公開（公告）號: CN201607688U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: J·M·T·岡恩
• 申請（專利權）人: 發明技術解決方案有限公司
• 主分類號: G06F3/02
• 分類號: G06F3/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英

技術領域

本發明涉及減少可編程的電子設備的能量消耗，以及更具體地，涉及減少計算機中的能量消耗。

背景技術

通常，計算機(例如PC)在使用時大約耗電150-200W(瓦特)，以及在關閉但仍然插在插座上時大約消耗5W。現代計算機系統具有能夠使計算機進入減少耗電量的狀態的操作系統(OS)。例如，它們可以使某些外圍設備比如顯示器或硬盤驅動器停用。這些外圍設備在用戶不操作計算機時一般是不要求的。

公知的電源管理標準是ACPI(高級配置與電源接口)標準。近年生產的大多數IBM兼容PC的母板(motherboard)遵循這個標準。ACPI標準具有數個OS可以使計算機進入其中的全局狀態。它們是：

G0-計算機在其中是完全可操作的。設備的電源狀態可以被動態改變。

G1-這個狀態被分成四個子狀態或睡眠狀態；S1至S4。計算機對用戶表現為關機，但這是因為外圍設備比如顯示器的電源被關閉。系統的上下文得到保存(即主動式存儲器被存儲)。

G2-(又稱為S5，見下)“軟關機”，在其中計算機系統絕大多數被停用，除了提供響應某一輸入來喚醒的最少量電源。系統的上下文在這個狀態中不被存儲。

G3-“機械關機”，在其中計算機完全地關機，并準備好被拔去插頭。在G3狀態下，耗電量通常是最低的，因為只有系統實時時鐘保持通電。計算機必須被機械地開啟來返回任何其他的狀態。

G1睡眠狀態一般在正常使用時被使用，以為它們都提供相對短的時間(被稱為喚醒延遲時間)來返回到G0狀態。此外，系統的上下文得以維持從而用戶可以同樣地繼續工作。G1睡眠狀態定義如下：

S1-設備除非另有指示將被停用，CPU和主存儲器保持通電。雖然其喚醒延遲時間是G1睡眠狀態中最短的，但是該狀態具有G1睡眠狀態的最高的耗電量(大約150W)。

S2-同S1，但是該狀態下CPU電源被關閉，并且系統高速緩存被清空。雖然其喚醒延遲時間較長，但是其耗電量低于S1。

S3-除了所有的系統上下文(除主系統存儲器外)均丟失，同S2。雖然其喚醒延遲時間較長，但是其耗電量低于S2和S1(S3的耗電量大約是5W)。然而，對于終端用戶來說S1和S3狀態在喚醒延遲時間方面的差異是可忽略的，兩者顯示是“瞬間的”(即喚醒延遲時間為幾秒內)。另外，由于主系統存儲器上下文的保持使得程序、窗口等被恢復到它們原來屏幕上的位置。

S4-所有的設備的電源關閉，但是上下文通過將存儲器存儲在例如硬盤上得以維持。這個狀態通常被稱作“休眠”。由于需要從硬盤讀取，雖然喚醒延遲時間顯著地更長，但是耗電量低于S3。

S5-如同G3；只是系統的上下文并不存儲(與S4相反)。

計算機系統可以被提供允許在某個非活動時期之后進入ACPI狀態的OS。這也可以是用戶指定的。但是用戶只是被給予更改“睡眠”狀態(即S1至S3中之一；S4被稱為“休眠”)的設置的選擇。對于計算機所進入的G1睡眠狀態的哪一個狀態的控制通常是隱藏在OS內而對用戶是不可見的。

在比如Windows?XP、2000、2003和ME(均為微軟公司的注冊商標)的OS中，系統所進入的默認的G1睡眠狀態是在OS安裝后確定的。這一般由OS所發現的硬件來確定。在最新的系統中，可以想象，OS將確定S3是最適合的默認的G1睡眠狀態(其比S1和S2具有較低的耗電量并且還具有相對低的喚醒延遲時間)。

然而，當USB外圍設備被增加到系統(例如鼠標)時，計算機BIOS可能向OS報告這些設備不能從S3狀態將系統喚醒，以及同樣地OS將默認睡眠狀態改變為S1(其具有比S3高的耗電量，但是具有較高的系統完整性使得易于恢復到G0狀態)。由于Windows注冊表被配置來指示BIOS，對于任何USB設備將其S1喚醒能力返回給OS，一些版本的Windows?XP在連接USB鍵盤/鼠標設備時自動阻止進入S3狀態。

同樣地，連接了USB外圍設備的睡眠狀態期間的耗電量顯著地更高(可能大約有3000％高)。使用S1狀態而不是S3狀態僅僅是阻止系統崩潰的故障安全控制，以及實際上許多USB設備使用S3狀態將可勝任地工作。不必要的將S1狀態代替S3狀態的使用浪費了電源，并使用戶和/或計算機的所有者在電費帳單上產生費用。特別是大多數用戶不知道OS選擇了哪種狀態的時候，這一點確實如此。