Modernen Standbymodus optimieren

Um den Stromverbrauch während des modernen Standbymodus zu optimieren, reduzieren Sie zunächst die Energiemenge, die während der Leistungsgrundlast verbraucht wird – der Zustand, in dem alle Komponenten im Leerlauf und inaktiv sind und die Leistung von hardwareseitigen statischen Lecks dominiert wird. Nachdem der Power Floor optimiert wurde, kann der Stromverbrauch der WLAN- und Kommunikationsgeräte reduziert werden.

Während des modernen Standby sollte eine gut verhaltene Plattform die meiste Zeit im Power Floor arbeiten. Der Systemdesigner muss sicherstellen, dass die Wi-Fi- und Kommunikationsgeräte das System auf einem Chip (SoC) nicht unnötig reaktivieren, wodurch zusätzliche Aktivitäten im Betriebssystem und in Apps verursacht werden.

Optimieren des Stromverbrauchs

Die Leistungsgrenze ist die minimale Energiemenge, die vom System während des Modern Standby-Modus benötigt wird. Der Power Floor wird gemessen, wenn sich das System im Flugzeugmodus befindet und wenn:

• Das SoC sich in seinem niedrigsten Leistungszustand befindet (tiefster Laufzeit-Leerlauf-Plattformstatus oder DRIPS).
• Der Speicher sich in der Selbstaktualisierung befindet.
• WLAN und Kommunikationsgeräte sich in ihren Radio-Off-Zuständen befinden.
• Geräte außerhalb des SoC befinden sich in ihren Energiesparzuständen (D3 oder D3cold).

Der Power Floor ist eine wichtige Metrik zum Messen und Optimieren des modernen Standby-Stromverbrauchs. Das System sollte den größten Teil seiner modernen Standby-Zeit – in der Regel mehr als 90 Prozent einer modernen Standby-Sitzung – im Power Floor-Zustand verbringen. Jedes Milliwatt, das aus dem Stromboden eliminiert wird, verbessert die moderne Standby-Akkulaufzeit erheblich.

Um den Power Floor auf einem modernen Standby-System zu messen, benötigen Sie die folgende Einrichtung:

• Ein instrumentiertes System, das den Stromverbrauch auf mehreren Stromschienen messen kann, darunter:
  • Gesamtleistung des Systems
  • SoC und DRAM
  • Das WLAN/Bluetooth-Gerät
  • Das mobile Breitbandgerät (sofern ausgestattet)
  • Der Sensorhub
  • Der Touchcontroller
  • Jeder andere Mikrocontroller (z. B. Tastatur, Touchpad, benutzerdefinierter Batteriecontroller oder älterer eingebetteter Controller)
• Ein Leistungszählergerät, das die Leistungsinstrumentation lesen kann.
• Software, die im Laufe der Zeit in der Lage ist, den Stromzähler zu lesen und den Stromverbrauch nachzuverfolgen.

Sie können Ihre eigene Instrumentierungsmethode verwenden, um Leistungsmessungen zu erstellen. Für die Stromschienen empfehlen wir, Leistungsmessungen mit einer Stichprobenrate von 1.000 Hertz oder höher mit mindestens 1-Milliwatt-Genauigkeit zu nehmen.

Darüber hinaus verfügen Sie möglicherweise über eine größere Anzahl von Testsystemen, die darauf ausgelegt sind, den Stromverbrauch nur auf Systemebene zu messen. Diese Testsysteme werden am besten für Regressionstests verwendet, bevor Updates für Firmware und Treiber an identischen Systemen vorgenommen werden, die zuvor ausgeliefert wurden und im Feld verwaltet werden müssen.

Um den Stromboden zu messen, verbinden Sie den Stromzähler mit den Steckkabeln auf dem Testsystem. Verwenden Sie dann das Software-Leistungsmesstool, um mit dem Erfassen von Leistungswerten zu beginnen. Die meisten Software-Leistungsmesstools ermöglichen es Ihnen, alle Während des Tests durchgeführten Leistungswerte in eine .csv Datei zu exportieren.

Nicht alle Lesewerte in der datei .csv stellen Power Floor-Werte dar. Diese Werte umfassen auch kurze Zeiträume, in denen das System Aktivitäten ausführt. Um aktive Zeiträume auszufiltern, wenden Sie sich an Ihren SoC-Anbieter, um eine angemessene Zahl als Schwellenwert für den Power Floor zu verwenden. Filtern Sie dann alle Werte heraus, die sich über dieser Zahl befinden.

Die werte, die nach dem Filtern verbleiben, sind eine sichere Schätzung der Zeiträume, in denen sich das System im niedrigsten Leistungszustand befindet. Nehmen Sie den Durchschnitt dieser Messwerte, um den Power Floor für das Szenario zu schätzen.

Die folgenden Schritte fassen den Prozess zusammen, um den Stromboden für ein System zu optimieren:

1. Wenden Sie sich an Ihren SoC-Anbieter, um den erwarteten Stromboden für das SoC + DRAM zu ermitteln.

2. Konsultieren Sie den Hardware-Designer, um die erwartete Leistungsuntergrenze für das gesamte System zu ermitteln, einschließlich aller Komponenten außerhalb des SoC und der Verluste bei der DC-to-DC-Umwandlung.

3. Führen Sie Leistungsmessungen aus und erfassen Sie Leistungswerte, um den Energieboden für Ihr System zu messen.

4. Vergleichen Sie den Leistungsboden aus Schritt 3 mit dem erwarteten Leistungsboden in Schritt 1 und 2.

5. Wenn dieser Vergleich Abweichungen anzeigt, führen Sie einen SleepStudy-Bericht aus, und zeigen Sie den Prozentsatz der Zeit an, die das System in Software- und Hardware-Energiesparzuständen verbringt:

   1. Wenn Softwarekomponenten vorhanden sind, die verhindern, dass das System den niedrigsten Energiezustand eingibt, wenden Sie sich an die Besitzer dieser Komponenten, um zu bestimmen, wie sie ihre Aktivitäten reduzieren können.
   2. Wenn keine Softwarekomponenten aktiv sind, aber einige Hardwarekomponenten aktiv sind, wenden Sie sich an den Gerätetreiber oder Microsoft, um das Problem zu identifizieren.
   3. Wenn sowohl Software als auch Hardware ermöglichen, dass das System im niedrigsten Leistungszustand bleibt, sehen Sie sich den Strom an, der auf jeder Stromschiene verbraucht wird, um alle Komponenten zu identifizieren, die mehr Strom verbrauchen als erwartet. Nachdem diese Komponenten identifiziert wurden, müssen Sie sich möglicherweise mit jedem Gerätehardwareanbieter in Verbindung setzen, um das Problem zu diagnostizieren.

6. Wiederholen Sie die Schritte 2 bis 4, bis sich die Leistungsgrenze innerhalb des erwarteten Bereichs von Schritt 1 befindet.

Der Power Floor ist die geplante Metrik, die verwendet wird, um die Leistung für wichtige moderne Standby-Szenarien zu messen. Es wird als Referenz verwendet, um zu ermitteln, ob ein bestimmtes modernes Standbyszenario die erwartete Leistung verbraucht. Um eine grundlegende Erwartung festzulegen, müssen Sie den Power Floor für den modernen Standby sicherstellen, damit er im Flugzeugmodus ordnungsgemäß funktioniert, bevor Sie zu fortgeschritteneren Szenarien für den modernen Standby übergehen.

Alle Optimierungen, die an der Grundlast vorgenommen werden, haben Auswirkungen auf alle Szenarien, die davon abhängen, und sind entscheidend für die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz des Systems.

Optimieren der modernen Standby-Wi-Fi-Konnektivität

Die Optimierung des Stromverbrauchs von modernem Standby mit WLAN-Verbindung erfordert die Messung und Untersuchung dieser beiden separaten Problembereiche:

• Wi-Fi Funkstromverbrauch.
• Zusätzliche Systemaktivität aufgrund einer Netzwerkverbindung.

Die Messung und Optimierung des Stromverbrauchs des Wi-Fi-Funkgeräts ist für den modernen Standby-Betrieb von entscheidender Bedeutung, da die meisten PCs, die den modernen Standby-Modus unterstützen, mit dem verbundenen Wi-Fi-Funkgerät in den modernen Standby-Modus versetzt werden. Darüber hinaus ist das Wi-Fi Radio eines der wenigen Geräte außerhalb des SoC, das einen sehr hohen Stromverbrauch hat, wenn sich der SoC in seinem Zustand mit niedriger Leistung (DRIPS) befindet.

Das Wi-Fi Radio kann mehrere Stromspartechniken verwenden, aber diese Techniken erfordern in der Regel die Zusammenarbeit des Zugangspunkts, mit dem das Radio verbunden ist. Daher kann der Stromverbrauch für das Wi-Fi Radio je nach den Funktionen des verbundenen Zugriffspunkts variieren.

Um mit der Messung Wi-Fi Funkstromverbrauchs zu beginnen, verbinden Sie das System mit einem Wi-Fi Zugangspunkt, der keine öffentliche Internetverbindung hat. Dies hilft, die zusätzliche Leistungsfähigkeit der Wi-Fi Verbindung von der zusätzlichen Leistungsfähigkeit erhöhter Systemaktivität aufgrund einer aktiven Internetverbindung zu isolieren. Sie sollten ein System verwenden, das in der Lage ist, die Wi-Fi Modulleistung isoliert zu messen, um zu überprüfen, ob der Wi-Fi Stromverbrauch im Durchschnitt viel weniger als 15 Milliwatt beträgt, wenn er mit dem Wi-Fi Zugangspunkt verbunden ist. Die meisten Wi-Fi Teile verbrauchen zwischen 5 und 10 Milliwatt, wenn sie angeschlossen sind und der Stromsparmodus (POWERM) aktiviert ist.

Messszenario	Erwartetes Ergebnis	Leistungsnotizen
Wi-Fi Modulleistung, wenn eine Verbindung mit einem Zugriffspunkt ohne öffentliche Internetverbindung hergestellt wird.	Die durchschnittliche Leistung des Wi-Fi Moduls selbst sollte kleiner als 15 Milliwatt sein. Wenn das Wi-Fi Radio angeschlossen ist, hat es aufgrund von Beacon-Ereignissen keinen konstanten Stromverbrauch. Die Messung der durchschnittlichen Leistung über eine Stunde oder mehr ist entscheidend.	Die Messung sollte durchgeführt werden, während sich das system unter Test auf akkustrom befindet. Sie sollten die Wi-Fi Funkeinheit mit mehreren verschiedenen Marken von Wi-Fi Access Points verbinden, um den gleichbleibenden Stromverbrauch zu überprüfen. Sie sollten den Stromverbrauch über mehrere sehr lange Laufzeiten überprüfen, einschließlich der Laufzeiten von bis zu 24 Stunden. Beachten Sie, dass die Wi-Fi Funkfirmware und der Treiber sehr reif sein müssen, um die Konnektivität für 24 Stunden aufrechtzuerhalten. Es wird empfohlen, die Konnektivität 24 Stunden lang zu testen, während der Systembildschirm aktiviert ist (d. h. außerhalb des modernen Standbymodus), bevor Sie die Konnektivität 24 Stunden im modernen Standbymodus testen.

Nach der Messung der Wi-Fi Modulleistung sollten Sie das System hinsichtlich der SoC-Aktivität im modernen Standby-Modus überprüfen, während Wi-Fi mit dem öffentlichen Internet verbunden ist. Für dieses Szenario sollte der Wi-Fi Zugangspunkt mit dem öffentlichen Internet verbunden sein, und das System sollte mehrere Stunden im modernen Standbymodus im Akkubetrieb bleiben. Der Zweck der Messung besteht darin, zu überprüfen, ob die Systemaktivität innerhalb der erwarteten Ebenen bleibt (nicht mehr als 10 Prozent der Zeit aktiv).

Messszenario	Erwartetes Ergebnis	Leistungsnotizen
Die Systemaktivität beträgt nicht mehr als 10 Prozent der modernen Standby-Sitzung, wenn Wi-Fi mit dem öffentlichen Internet verbunden ist.	Versetzen Sie das System für 4 Stunden in den modernen Standby-Modus, wobei WLAN mit einer öffentlichen Internetverbindung verbunden ist. Aktivieren Sie am Ende der Testdauer das System, und generieren Sie einen SleepStudy-Bericht. Die moderne Standby-Sitzung sollte mehr als 90 Prozent der Zeit im Energiesparmodus bleiben.	Wenn die Sitzung weniger als 90 Prozent im Energiesparmodus war, verwenden Sie die Tabelle „Top Offenders“ in einem SleepStudy-Bericht, um die aktiven Komponenten zu identifizieren. Wenn der SleepStudy-Bericht nicht hilfreich ist, erfassen Sie eine Ablaufverfolgung der modernen Standby-Sitzung, wie unter Erfassen und Anzeigen einer WPA-Ablaufverfolgung für die moderne Standby-Diagnose erläutert. Wenn Sie einen Fehlerbericht für dieses Problem an Microsoft senden, schließen Sie bitte die SleepStudy-Report.html Datei und eine ETW-Ablaufverfolgung ein, die mithilfe der Anweisungen in Capture and View a WPA Trace for Modern Standby Diagnostics erfasst wird.