Estados de energia do dispositivo

Um estado de energia do dispositivo descreve o estado de energia de um dispositivo em um computador, independentemente dos outros dispositivos no computador. Os estados de energia do dispositivo são denominados D0, D1, D2 e D3. D0 é o estado totalmente ativado e D1, D2 e D3 são estados de baixa potência. O número de estado está inversamente relacionado ao consumo de energia: estados numerados mais altos usam menos energia. Começando com Windows 8, o estado D3 é dividido em dois subestados, D3hot e D3cold.

Os estados de energia do dispositivo são caracterizados pelos seguintes atributos:

  • Consumo de energia: quanta energia o dispositivo usa?

  • Contexto do dispositivo: quanto de seu contexto operacional o dispositivo retém nesse estado?

  • Comportamento do driver de dispositivo: o que os drivers do dispositivo devem fazer para restaurar o dispositivo para o estado totalmente operacional?

  • Tempo de restauração: quanto tempo leva para restaurar o dispositivo para o estado totalmente operacional? A maioria dos tipos de dispositivos tem tempos de restauração modestos que diferem pouco de uma classe de dispositivo para a outra. Apenas alguns tipos de dispositivos, como GPUs, têm contextos de hardware muito grandes que levam significativamente mais tempo para serem restaurados.

  • Capacidade de ativação: o dispositivo pode solicitar ativação desse estado? Em geral, se um dispositivo puder solicitar a ativação de um determinado estado de energia (por exemplo, D2), ele também poderá solicitar a ativação de qualquer estado de maior potência (D1).

As definições exatas dos estados de energia são específicas do dispositivo. Nem todos os dispositivos definem todos os estados; muitos dispositivos definem apenas os estados D0 e D3. Consulte a Especificação de Referência de Gerenciamento de Energia da Classe de Dispositivo para descobrir quais estados de energia do dispositivo estão definidos para um dispositivo específico e quais são os requisitos operacionais para cada estado. (As especificações de referência estão disponíveis no site do ACPI/Power Management .)

O estado de energia de um dispositivo não precisa corresponder ao estado de energia do sistema. Por exemplo, alguns dispositivos podem estar no estado desativado (D3), mesmo que o sistema esteja no estado de trabalho do sistema (S0).

O estado de energia de um dispositivo pode parecer não estar relacionado ao estado de energia do barramento pai do dispositivo. Por exemplo, um dispositivo USB pode estar no estado D2 (suspensão seletiva) quando seu controlador de host pai estiver no estado D3. Esses dois estados parecem ser inconsistentes apenas porque as definições dos estados Dx são diferentes em USB e no barramento (normalmente PCI ou PCI Express) ao qual o controlador de host USB está conectado.

Observe que alguns dispositivos são capazes de vários modos diferentes de baixa energia dentro de um único estado de energia do dispositivo. Esse dispositivo poderá usar esses modos se o driver puder alternar automaticamente o dispositivo de um modo para outro sem alterar o estado de energia do dispositivo. Como regra geral, no entanto, se não houver nenhuma diferença perceptível pelo usuário entre os modos, o dispositivo deverá usar apenas o modo de energia mais baixo. Se um modo de baixa energia, como um modo de baixa velocidade, afetar negativamente o desempenho ou não for transparente para o software que não seja o driver do dispositivo, o hardware não deverá usá-lo automaticamente. Consulte a Especificação de Referência de Gerenciamento de Energia da Classe de Dispositivo para obter detalhes.

Um driver ou o power manager pode solicitar uma transição de estado de energia do dispositivo, e todos os drivers devem estar preparados para lidar com IRPs que solicitam essas transições. Para obter mais informações, consulte estes tópicos:

Enviando IRP_MN_QUERY_POWER ou IRP_MN_SET_POWER para estados de energia do dispositivo

Manipulando IRP_MN_QUERY_POWER para estados de energia do dispositivo

Manipulando IRP_MN_SET_POWER para estados de energia do dispositivo

Assim como o sistema, um dispositivo pode fazer a transição do estado de trabalho (D0) para qualquer estado de baixa potência (D1, D2 ou D3) e de qualquer estado de baixa potência para o estado de trabalho. O diagrama a seguir é um gráfico de estado que mostra as transições válidas de estado de energia do dispositivo.

diagrama ilustrando as transições válidas de estado de energia do dispositivo.

Este grafo mostra a subdivisão de D3 em D3hot e D3cold. D3hot e D3cold são definidos começando com Windows 8. Todos os dispositivos são necessários para dar suporte ao estado D0 e ao subestado D3hot. Os outros estados mostrados no diagrama são opcionais.

No grafo anterior, a transição de D3hot para D3cold é a única transição direta entre estados de baixa potência do dispositivo. Todas as outras transições entre estados de baixa potência exigem uma transição intermediária para D0, o que permite que o driver do dispositivo configure o hardware do dispositivo, conforme necessário, para entrar no próximo estado de baixa potência ou permanecer em D0. No entanto, um dispositivo sai do D3hot e entra em D3cold quando a energia do dispositivo é desligada, o que não requer intervenção do driver do dispositivo. Esse driver faz qualquer configuração necessária do hardware do dispositivo antes que o dispositivo insira D3hot; nenhuma configuração adicional é necessária para preparar o dispositivo para a transição de D3hot para D3cold. Para obter mais informações, consulte Suporte a D3cold em um driver.

Mapeamento de estado D da porta raiz do PCI para o ponto de extremidade

Em sistemas Windows 10, o estado geral de energia da plataforma depende dos estados de energia (estados D) dos dispositivos integrados soc (System on Chip), incluindo as portas raiz PCI. Dependendo da plataforma que está sendo desenvolvida, os requisitos de estado D para portas raiz PCI podem variar para cada estado de energia da plataforma. Os OEMs são incentivados a consultar a documentação específica da plataforma IHV para requisitos de estado de energia de dispositivo e plataforma.

A tabela a seguir enumera o mapeamento de estado de energia das Portas Raiz PCI e seus pontos de extremidade anexados. Os estados D dos pontos de extremidade listados abaixo devem ser obtidos para que a Porta Raiz entre no estado D de destino.

Estado D de destino da porta raiz Estado D do ponto de extremidade

D0

D0, D0:F1

D0:F1

D3hot

D3hot

D3cold*

*O estado de energia PCI D3cold requer suporte ao BIOS e ao driver de dispositivo. Se o suporte estiver ausente, o ponto de extremidade PCI só poderá alcançar D3Hot. Para obter mais informações, consulte Suporte a D3Cold em um driver.