SATA/AHCI

In diesem Abschnitt wird erläutert, wie der in-Box SATA-Treiber (StorAHCI) von Microsoft Energie verwaltet und welche Konfigurationsoptionen verfügbar sind.

HIPM/DIPM

Standardmäßig ist „HIPM-only“ aktiviert und StorAHCI verwaltet Übergänge von „Teilweise“ zu „Slumber“. Wenn sich das Gerät im Zustand D0 befindet und der Link seit 100 ms im Zustand "Partial" ist, wechselt StorAHCI in den Zustand "Slumber". StorAHCI ermöglicht es dem Controller, Übergänge von Aktiv zu Teilweise zu verarbeiten, indem die „Aggressive Teilweise Funktion“ des SATA-I/O-Standards aktiviert wird.

Nachdem das Gerät in den Zustand D3 versetzt wurde, überführt StorAHCI den Link sofort in den Slumber-Zustand.

HIPM-only wurde ausgewählt, da StorAHCI DEVSLP-Übergänge direkt steuert und in der Regel DEVSLP-fähige Controller darauf hinweisen, dass DEVSLP nur über den Slumberzustand erreicht werden kann. Daher muss StorAHCI auch Übergänge zu Slumber steuern.

DEVSLP

StorAHCI steuert DEVSLP direkt, um Leistungsfähigkeit, Reaktionsfähigkeit und Diagnosefähigkeit effektiv auszugleichen. Daher verwendet StorAHCI nicht die hardwaregesteuerte DEVSLP-Funktion (d. h. "Aggressive DEVSLP" pro SATA-I/O-Spezifikation).
DEVSLP wird einem einzigen logischen Leerlauf-Energiezustand oder "F-State" zugeordnet, nämlich F1.

Die folgende Tabelle zeigt die Zeit, zu der das SATA-Gerät im Leerlauf sein muss, bevor es unter verschiedenen Systemleistungszuständen zu DEVSLP wechselt. Beachten Sie, dass, wenn der Controller angegeben hat, dass DEVSLP von Slumber eingegeben werden muss, StorAHCI zuerst zu Slumber wechselt und dann nach Abschluss des Übergangs zu Slumber sofort zu DEVSLP wechselt. Wie bereits erwähnt, bedeutet dies, dass HIPM unterstützt werden muss.

System-Energiestatus	DEVSLP-Leerlauftimeout
S0 (Arbeiten)	6 Sekunden
S0 Niedriger Energiestand – Leerlauf (Modern Standby (MS))	50 ms

Adaptives D3-Leerlauftimeout

Nachdem nun SATA-Laufwerke mit rotierenden Medien auf modernen Standbysystemen unterstützt werden, muss ein Gleichgewicht zwischen Energieeinsparungen und Gerätezuverlässigkeit gefunden werden. Das Gerät muss aggressiver heruntergefahren werden, wenn es sich im modernen Standbymodus befindet, um die Energieanforderungen des Systems zu erfüllen. Wenn ein rotierendes Laufwerk zu aggressiv heruntergefahren wird, kann dies jedoch zu einem übermäßigen Verschleiß an den mechanischen Teilen des Laufwerks führen. Um den Verschleiß zu reduzieren, enthält Windows 10 ein adaptives D3-Leerlaufzeitlimit, bei dem die Anzahl der Stromzyklen des Geräts nachverfolgt und mit einem Worst-Case-Modell verglichen wird, das auf einer typischen Gerätegarantie basiert (im schlimmsten Fall, in dem das Laufwerk nur einige Jahre halten würde). Wenn die tatsächliche Energiezyklusfrequenz zu nahe am Worst-Case-Modell liegt, wird der D3-Leerlauftimeoutwert erhöht, damit der Trend wieder in Richtung sicherer Werte geht. Wenn die Energiezyklusfrequenz so niedrig ist, dass das Gerät nicht Gefahr läuft, übermäßig abgenutzt zu werden, wird der Wert für das D3-Leerlauftimeout drastisch verkürzt, um sicherzustellen, dass das Laufwerk schnell heruntergefahren wird, sobald es sich im modernen Standbymodus im Leerlauf befindet.

StorAHCI gibt einen mindesten Leistungszyklus von 5 Minuten für Drehantriebe an. Das bedeutet, dass ein solches Laufwerk, wenn es häufiger als alle 5 Minuten ein- und ausgeschaltet wird, im Leerlauf eine kurze Zeit eingeschaltet bleibt, um dies auszugleichen. Wenn Sie den mindesten Stromzykluszeitraum entsprechend der Anleitung Ihres Geräteanbieters ändern möchten, können Sie den folgenden Registrierungsschlüssel verwenden:

• Name: MinLeistungszyklusdauerInSekunden
• Typ: MULTI_SZ
• Pfad: HKLM\System\CurrentControlSet\Services\storahci\Parameters\Device
• Wert: <Product ID> <Value>, z. B. "ST31000528AS 300" oder "WDC WD4* 360"
  • Verwenden Sie Folgendes, um ein Muster anzugeben, das mit mehreren Produkt-IDs übereinstimmt:
    • ‘?’ um einem beliebigen einzelnen Zeichen zu entsprechen
    • '*', damit alle verbleibenden Zeichen übereinstimmen
  • Der Wert selbst ist in Sekundeneinheiten enthalten.

Gerätewartungszeit

Da es jetzt möglich ist, dass rotierende Laufwerke eine erhebliche Zeit ausgeschaltet bleiben, bietet Windows 10 auch einen Mechanismus, der dem Laufwerk eine bestimmte Leerlaufzeit (1 Minute alle 24 Stunden) in eingeschaltetem Zustand zur Durchführung interner Wartung einräumt. Dies tritt nur auf, wenn das System mit Netzstrom verbunden ist, um die Akkulaufzeit zu erhalten, und sich das System im Modern Standby befindet, um sicherzustellen, dass die Datenträgeraktivität auf einem Minimum bleibt. Die Gerätewartung kann nicht konfiguriert werden.

Moderner Standbymodus und DRIPS

Ab Windows 10 werden Laufwerke mit Drehungsmedien (HDDs oder SSHDs) auf modernen Standby-Systemen unterstützt. Bei Festplattenlaufwerken (HDDs) kann es zu einem höheren Stromverbrauch kommen, da das adaptive D3-Leerlauftimeout das Festplattenlaufwerk für längere Zeit im D0-Zustand hält. HDDs können auch zu einer längeren Latenzzeit beim Beenden des modernen Standbymodus führen. Moderne Standby-Systeme mit HDDs sind von der 1s-Latenzanforderung beim System-Fortsetzen jedoch ausgenommen. SSDs werden, wenn möglich, insbesondere für das primäre Startlaufwerk gegenüber HDDs empfohlen.

Um Modern Standby zu unterstützen, muss die Plattform unabhängig vom Medientyp der Speichergeräte auf dem System eine Einschränkung für Folgendes angeben:

1. Jeder SATA-Anschluss; oder
2. Auf dem AHCI-Controller

Diese Einschränkung wird vom Power Engine-Plug-In (PEP) verarbeitet und sollte es dem System ermöglichen, seinen tiefsten Leerlaufzustand (DRIPS) zu erreichen, wenn eine der folgenden Bedingungen zutrifft:

1. Alle SATA-Laufwerke wechseln in den DEVSLP-Zustand (F1) oder einen tieferen Zustand (D3 gilt als tiefer als F1); oder
2. Der AHCI-Controller wechselt in den F1-Zustand oder einen tieferen Zustand.

Die Besonderheiten dieser Daten sind plattformspezifisch und außerhalb des Umfangs dieses Dokuments.

Hinweis

Microsoft rät davon ab, dass SATA-SSDs/HDDs automatische Übergänge von „Teilweise“ zu „Slumber“ (APST) unterstützen. APST wird automatisch deaktiviert.

AHCI-SSDs mit PCIe-Anschluss

Während der Windows 10 Entwicklung wurde keine AHCI-SSD mit PCIe-Anschluss gefunden, die einen DEVSLP-Zustand für StorAHCI verfügbar gemacht. Dies bedeutet, dass Windows 10 praktisch keine Optionen hat, wenn es darum geht, Energie für diese Geräte zu verwalten. In diesem Fall tragen das Gerät und die Plattform den Großteil der Verantwortung für das Energiemanagement.