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Bereitstellen einer guten Energieeffizienzfunktion mit modernem Standbymodus

Die Zahl der Systeme, die S0-Leerlauf mit niedrigem Stromverbrauch ermöglichen, nimmt dramatisch zu, und es wird erwartet, dass mehr Systeme das immer eingeschaltete, sofort verfügbare Strommodell anstelle des herkömmlichen S3/S4-Strommodells verwenden werden. Um diesen Trend zu unterstützen, hat Windows 10 einige Änderungen eingeführt.

Das neue Energiemodell in Windows 10, genannt Modern Standby (MS), ermöglicht es Systemen, die über ein Festplattenlaufwerk und/oder eine Netzwerkkarte verfügen, die nicht alle Anforderungen für Windows 8.x Connected Standby unterstützen, weiterhin in der Lage zu sein Vorteil des Low-Power-Idle-Modells.

Hinweis

Windows 8.x Connected Standby kann als Sonderfall von Windows 10 Modern Standby betrachtet werden.

Weitere Informationen zu diesem neuen Energiemodus finden Sie unter Modern Standby.

Deepest Run-Time Idle Platform State (DRIPS) tritt auf, wenn das System die geringstmögliche Menge an Strom verbraucht, begrenzt durch den Power Floor. Wenn der Bildschirm ausgeschaltet wird, beginnt die verbundene Standby-Sitzung und das System durchläuft mehrere Phasen, um in einen Energiesparmodus zu wechseln. Wenn sich das System im niedrigsten Energiezustand befindet, wird davon ausgegangen, dass sich das System in DRIPS befindet. Es wird nicht davon ausgegangen, dass sich das System in DRIPS befindet, wenn Aufgaben wie das Empfangen von E-Mails, das Aktualisieren von Live-Kacheln mit neuen Inhalten, das Empfangen von VoIP-Anrufen oder andere Hintergrundaufgaben ausgeführt werden, die Strom verbrauchen. Je mehr Zeit das System in DRIPS verbringt, bevor der Bildschirm wieder eingeschaltet wird, desto länger ist die Akkulaufzeit.

Hinweis

Gesamtzeit der Modern Standby-Sitzung = DRIPS-Zeit + Nicht-DRIPS-Zeit

Der Performance WEG bietet Informationen, die Ihnen helfen:

  • Demonstrieren Sie, dass ein System eine hervorragende Akkulaufzeit hat, wenn es im modernen Standby ausgeführt wird.

  • Identifizieren und beheben Sie Probleme, die sich auf Modern Standby auswirken.

Weitere Informationen zur Funktionsweise von Modern Standby finden Sie in den Ressourcen in der folgenden Tabelle.

Ressourcentitel Inhaltstyp Beschreibung Downloadlink
Einführung in den modernen Standby Weißes Papier Beschreibt Modern Standby, das neue Energiemodell in Windows 10 MSDN
WinHEC 2015 Battery Life Optimization Overview Talk Video Umfasst Power-Modellierung und -Tuning sowie die Optimierung des Power Floor während des Bildschirm-Ein- und Standby-Modus Channel 9
WinHEC 2015 Battery Life: Debugging von Stromversorgungsproblemen mit Standby Talk Video Behandelt den Energieübergangsfluss von Windows 10 CS/MS, Systemintegration, die Auswirkungen von Unterkomponenten auf ein System, Energieverwaltung von Speicher-, Netzwerk- und USB-verbundenen Geräten, Verfahren zur Analyse von Batterieverbrauchsproblemen sowie eine SleepStudy und Windows Performance Analyzer (WPA)-Tools Überblick Channel 9
WinHEC 2015 Battery Life: Debugging von Stromversorgungsproblemen mit Standby Lab Labordokument Demonstriert, wie die Energieeffizienz eines Connected Standby- oder Modern Standby-Systems validiert wird Channel 9
Einführung in Connected Standby Dokument Beschreibt die Connected Standby-Erfahrung, die Softwareauswirkungen von Connected Standby und die Hardwareanforderungen, um Connected Standby auf qualifizierten Systemen zu ermöglichen. MSDN
Connected Standby verstehen Video Bietet einen Überblick über Connected Standby, einschließlich wichtiger Benutzerszenarien, Systemarchitektur und technischer Anforderungen Channel 9
Desktopaktivitätenmoderator Artikel Bietet einen Überblick über die DAM-Funktion MSDN

Überlegungen

Berücksichtigen Sie Folgendes, um die Energieeffizienz Ihrer Plattform zu optimieren:

Auswirkungen der Hardware auf Modern Standby

Hardwarekomponenten verbrauchen im aktiven Modus und im modernen Standby unterschiedliche Energieraten. Sie können die Leistung von Hardwarekomponenten bewerten, um zu sehen, ob sie die moderne Standby-Erfahrung beeinträchtigen, und mit dem Hersteller zusammenarbeiten, um die Effizienz zu verbessern.

So entwerfen Sie ein OEM-Image, um das moderne Standby-Erlebnis zu verbessern

Das Design eines vollständigen Windows-Abbilds kann das moderne Standby-Erlebnis verbessern oder verschlechtern. Sie können Tests in allen Phasen des Imagedesigns und der Entwicklung durchführen, um Leistungsprobleme frühzeitig zu erkennen und Designentscheidungen auf der Grundlage der Ergebnisse zu treffen.

Auswirkungen von Apps auf Modern Standby

Microsoft Store-Apps stellen eine Verbindung zu vielen Quellen her und lassen sich direkt in Hardwaregeräte integrieren. Apps können während des modernen Standbymodus bestimmte Aufgaben ausführen, z. B. das Aktualisieren von Live-Kacheln oder das Abspielen von Hintergrundmusik. Diese Aufgaben ziehen mehr Strom aus der Batterie.

In einigen Fällen muss eine Microsoft Store-App einen vom Benutzer gestarteten Vorgang abschließen, bevor sie für den modernen Standbymodus angehalten wird. Für diese Art von Aktivität gibt es bestimmte Angebote, mit denen die App für einen bestimmten Zeitraum weiter ausgeführt werden kann. Einige Apps können auch verhindern, dass ein Gerät in den modernen Standby wechselt. Sie können Apps in Ihrem Windows-Image bewerten, um zu sehen, ob sie die Modern Standby-Erfahrung beeinträchtigen, und mit dem App-Entwickler zusammenarbeiten, um die Effizienz zu verbessern.

So erhalten Sie realistische Testergebnisse

Sie können Tests basierend auf der Hardware- und Softwarekonfiguration Ihres PCs anpassen, um genauere Ergebnisse zu erhalten. Sie können beispielsweise Tests mit auf Ihrem PC aktivierter Anti-Malware-Software durchführen.

So berechnen Sie den Stromverbrauch

Sie können den Stromverbrauch Ihres PCs in verschiedenen Szenarien schätzen, einschließlich Modern Standby. Sie können dann Tests verwenden, um diese Schätzungen zu überprüfen und Leistungsprobleme zu identifizieren, die durch einzelne Komponenten verursacht werden. Um zu erfahren, wie der Stromverbrauch berechnet wird, lesen Sie das Dokument Batterieüberlegungen.

Selbsthosting und Benutzertests

Wir empfehlen, dass Sie über ein Self-Host-Programm verfügen, um Fehler zu finden und die endgültige Qualität für moderne Standby-Systeme zu verbessern. Einige Fehler können nur durch Self-Host- und echte Benutzertests identifiziert werden. Konzentrieren Sie sich auf die folgenden Szenarien:

  • Zuverlässigkeit und Leistung von CS enter/exit
  • Thermik
  • Reaktionsfähigkeit/Leistung
  • Konnektivität
  • Akkulebensdauer

Die Akkukapazität und der Stromverbrauch des Geräts sollten sorgfältig analysiert werden, um Ihre Ziele für die Akkulebensdauer zu erreichen. Messen Sie angemessene Nutzungsszenarien und -umgebungen für Verbraucher, um die Akkulaufzeit Ihres Geräts genau zu prognostizieren.

Die folgende Tabelle zeigt die Mindestziele für die Akkulaufzeit, basierend auf unserer Benutzerforschung. Sie sollten auch Ihre Ziele für die Akkulaufzeit mit marktüblichen Produkten vergleichen.

Szenario/Workload Ziel
Moderner Standby-Modus >= 9 Tage Akkulaufzeit
Audiowiedergabe (Display aus) >= 125 Stunden

Der DRIPS-Prozentsatz ist eine Schlüsselmetrik, um festzustellen, ob ein bestimmtes System während einer Modern Standby-Sitzung eine gute oder schlechte Akkulaufzeit aufweist.

DRIPS % Auswertung
98 – 100 Ausgezeichnet
95 – 97.9 Sehr gut
90 – 94.9 Gut
80 – 89.9 Mittelmäßig
< 80 Schlecht

Das Windows Hardware Compatability Program (WHCP) erfordert die folgenden DRIPS-Prozentsätze:

Metrik Ziel
SW DRIPS % >= 80%
SW DRIPS und HW DRIPS Delta <= 10%

Validierung und Prüfung

Generieren eines Berichts über die geschätzte Akkulaufzeit und den Verlauf mithilfe von PowerCfg.exe

Sie können das Tool PowerCfg.exe verwenden, um Inkonsistenzen bei der Akkulaufzeit auf Ihrem PC zu identifizieren. Das Tool PowerCfg.exe wird mit Windows installiert und verwendet die Systemablaufverfolgung im Windows-Betriebssystem, um Details zur Akkunutzung zu melden, einschließlich des Energiestatus über einen Zeitraum von 72 Stunden. Der Akkuverbrauchsbericht zeigt Stromverbrauchsdaten, auch wenn der PC nicht aktiv war.

Öffnen Sie zum Generieren eines Berichts zur Akkunutzung eine Eingabeaufforderung mit erhöhten Rechten und führen Sie den folgenden Befehl aus: powercfg.exe /batteryreport /output c:\reports\batterylife.html

Der Akkunutzungsbericht bietet Informationen über die im PC installierten Akkus, den Energiezustand und den Akkuverbrauch in den letzten 72 Stunden, einen Verlauf des Akkuverbrauchs und Änderungen der Ladekapazität des Akkus über mehrere Monate hinweg sowie eine Schätzung der Akkulebensdauer basierend auf dem eigentliche Geschichte des PCs.

Weitere Informationen zum Tool PowerCfg.exe finden Sie unter PowerCfg-Befehlszeilenoptionen.

Generieren eines Berichts zu Modern Standby-Problemen mithilfe von SleepStudy

SleepStudy ist ein neues Windows-Diagnosetool, das Modern Standby unterstützt. Es überwacht das Verhalten eines Modern Standby-PCs und bietet umsetzbare Diagnosen zur Akkulaufzeit von Modern Standby. Es ist nur auf CS-fähigen PCs verfügbar.

SleepStudy generiert eine Zusammenfassung der wichtigsten Probleme, die zu einer schlechten Akkulaufzeit im modernen Standby führen. Führen Sie zum Abrufen des Berichts den Befehl powercfg /sleepstudy in einer Eingabeaufforderung mit erhöhten Rechten aus. Dieses Tool kann nützlich sein, wenn Sie ein Self-Hosting-Programm zum Auffinden und Triage von Fehlern planen.

Weitere Informationen zum Tool PowerCfg /SleepStudy finden Sie unter Connected Standby SleepStudy.

Der folgende Screenshot zeigt PC-Informationen, einschließlich Gerätename, Firmware und Build-Version. Das Diagramm zeigt die Ablaufrate im modernen Standbymodus.

Beispieldiagramm der in der Schlafstudie gezeigten Rate des Stromverbrauchs

Der folgende Screenshot zeigt ein Beispiel für eine Tabelle pro Sitzung. In diesem Beispiel weist Sitzung 3 die höchste Ablaufrate auf. Ein Klick darauf öffnet die nächste Detailebene zur Identifizierung der möglichen Täter.

Die Spalte Energieänderung stellt die Energiemenge dar, die der Batterie während einer bestimmten CS-Sitzung entnommen wurde (in mWh). Die Spalte Änderungsrate stellt den durchschnittlichen Stromverbrauch (in mW) während einer bestimmten CS-Sitzung dar.

Tabelle in der Schlafstudie mit Daten zur Rate des Stromverbrauchs in einem Beispiel

Im folgenden Screenshot ist ein UART-Treiber während der gesamten Sitzung aktiv. Dieses Beispiel kann als Ausgangspunkt für eine gründlichere Untersuchung verwendet werden.

Top-Straftäter in einem Beispiel in der Schlafstudie

Automatisieren des Testens verbundener Standbys mithilfe von PwrTest.exe

Sie können das Tool PwrTest.exe im Microsoft Windows Drivers Kit (WDK) verwenden, um die Energiezustände zu durchlaufen, einschließlich verbundenem Standbymodus, um Prozessorenergieverwaltungs- und Batterieinformationen vom System über einen bestimmten Zeitraum aufzuzeichnen.

So führen Sie ein verbundenes Standby-Szenario mit PwrTest.exe aus:

  1. Installieren Sie das WDK.

  2. Navigieren Sie an einer Eingabeaufforderung zu der PwrTest.exe-Version, die der Architektur des PCs entspricht. Geben Sie beispielsweise ein: cd C:\WDK\Tools\PowerManagement\i386

  3. Führen Sie PwrTest.exe mit der Option /cs aus. Sie können auch die Anzahl der Zyklen (/c), die Verzögerungszeit zwischen Übergängen in Sekunden (/d) und die Austrittszeit in Sekunden (/p) angeben. Geben Sie beispielsweise Folgendes ein: pwrtest.exe /cs /c:4 /p:120 /d:150

Hinweis

Das verbundene Standby-Szenario erfordert den virtuellen Power-Button-Treiber. Dieser Treiber wird vom Windows Device Testing Framework (WDTF) installiert, das sich in WDK 8 befindet.

Die Protokolldatei PwrTest.exe für das verbundene Standby-Szenario enthält Informationen zu Übergängen zwischen Energiezuständen.

Mit dem Connected Standby Stress-Hardwarekompatibilitätstest können Sie auch Parameter wie die Anzahl der Testzyklen und Verzögerungen zwischen den Testzyklen angeben.

Weitere Informationen finden Sie unter PwrTest.