Оптимизация современного резервного копирования

Чтобы оптимизировать экономию электроэнергии во время современного резервного режима, начните с уменьшения объема энергии, потребляемой во время энергопотребления , состояния, в котором все компоненты неактивны и неактивны, и мощность доминирует аппаратной статической утечки. После оптимизации энергопотребления можно уменьшить мощность, потребляемую Wi-Fi и устройствами связи.

Во время современного резервного режима хорошо действовать платформа должна тратить большую часть времени на энергопотребление. Системный конструктор должен убедиться, что устройства Wi-Fi и коммуникации не просят систему на микросхеме (SoC), что приводит к дополнительным действиям в операционной системе и приложениях.

Оптимизация потребления электроэнергии

Энергопотребление — это наименьший объем мощности, который требуется системе во время современного резервного режима. Уровень питания измеряется, когда система находится в режиме самолета и когда:

• SoC находится в своём самом низком энергетическом состоянии (наиболее глубокое состояние простоя на уровне платформы, также известное как DRIPS).
• Память в режиме самообновления.
• Wi-Fi и коммуникационные устройства находятся в их состояниях радиосвязи.
• Устройства за пределами SoC находятся в их состояниях с низкой мощностью (D3 или D3cold).

Метрика питания — это ключевая метрика для измерения и оптимизации для современного резервного потребления энергии. Система должна тратить большую часть своего времени в современном режиме ожидания, как правило, более 90 процентов сеанса современного режима ожидания, в состоянии минимального энергопотребления. Каждый милливатт, который устраняется из энергопотребления, значительно улучшает современную резервную жизнь батареи.

Чтобы измерить пол питания в современной резервной системе, вам потребуется следующая настройка:

• Инструментированная система, которая может измерять потребление электроэнергии на нескольких рельсах питания, которые включают в себя следующее:
  • Общая мощность системы
  • SoC и DRAM
  • Устройство Wi-Fi/Bluetooth
  • Мобильное широкополосное устройство (если оно оснащено)
  • Концентратор датчиков
  • Сенсорный контроллер
  • Любой другой микроконтроллер (например, клавиатура, сенсорный контроллер, пользовательский контроллер батареи или устаревший встроенный контроллер)
• Устройство энергопотребления, которое может считывать инструментирование питания.
• Программное обеспечение, которое может считывать данные из счетчика питания и отслеживания потребления электроэнергии с течением времени.

Вы можете использовать собственную методологию инструментирования для измерения мощности. Для рельсов питания рекомендуется принимать измерения электроэнергии с частотой 1000 герц или больше с точностью по крайней мере 1 милливатт.

Кроме того, у вас может быть большее количество тестовых систем, предназначенных для измерения потребления электроэнергии только на уровне системы. Эти тестовые системы лучше всего используются для тестирования регрессии перед обновлением встроенного ПО и драйверов для идентичных систем, которые ранее были отправлены и должны поддерживаться в поле.

Чтобы измерить уровень мощности, подключите ваттметр к выводным проводам на тестовой системе. Затем используйте инструмент измерения электроэнергии, чтобы начать снимать показания электроэнергии. Большинство программных средств измерения питания позволяют экспортировать все показания питания, сделанные во время теста, в файл .csv.

Не все считывания в файле .csv представляют значения power floor. Эти измерения также охватывают краткие периоды, когда система осуществляет какие-либо действия. Чтобы отфильтровать активные периоды, обратитесь к поставщику SoC, чтобы выбрать разумное число, используемое в качестве порога для пола питания. Затем отфильтруйте все считывания, превышающие это число.

Значения, которые остаются после фильтрации, являются безопасной оценкой периодов времени, когда система находится в наименьшем состоянии питания. Используйте среднее значение этих значений, чтобы оценить уровень питания для сценария.

Следующие шаги обобщают процесс оптимизации уровня энергетики для системы.

1. Сообщите с вашим поставщиком SoC, чтобы определить ожидаемый минимальный уровень энергопотребления для SoC + DRAM.

2. Обратитесь к конструктору оборудования, чтобы определить ожидаемый уровень питания для всей системы, включая все компоненты за пределами SoC и DC-to-DC потери преобразования.

3. Выполните измерения электроэнергии и запишите показания мощности для измерения минимального уровня мощности вашей системы.

4. Сравните минимальную мощность на этапе 3 с ожидаемой мощностью на этапах 1 и 2.

5. Если это сравнение показывает несоответствия, запустите отчет SleepStudy и просмотрите процент времени, которое система тратит в состояниях с низкой мощностью программного обеспечения и оборудования:

   1. Если существуют компоненты программного обеспечения, которые не позволяют системе вводить наименьшее состояние питания, обратитесь к владельцам этих компонентов, чтобы определить, как уменьшить их действия.
   2. Если компоненты программного обеспечения не активны, но некоторые аппаратные компоненты активны, обратитесь к поставщику драйверов устройств или корпорации Майкрософт, чтобы определить проблему.
   3. Если программное обеспечение и оборудование позволяют системе оставаться в самом низком состоянии питания в большинстве случаев, посмотрите на мощность, потребляемую на каждой линии питания, чтобы определить все компоненты, которые потребляют больше энергии, чем ожидалось. После идентификации этих компонентов может потребоваться обратиться к каждому поставщику оборудования устройства для диагностики проблемы.

6. Повторите шаги 2–4, пока минимальный уровень мощности не будет находиться в ожидаемом диапазоне, указанном в шаге 1.

Power Floor — это базовая метрика, используемая для измерения мощности для ключевых современных резервных сценариев. Он используется в качестве ориентира для оценки, потребляет ли конкретный современный резервный сценарий ожидаемую мощность. Чтобы задать базовый уровень ожидания, необходимо обеспечить минимальный уровень энергопотребления для современной функции ожидания в правильной конфигурации в режиме самолёта, прежде чем переходить к более сложным современным сценариям ожидания.

Любые оптимизации уровня энергопотребления имеют каскадный эффект для всех сценариев, зависящих от него, и имеют решающее значение для улучшения общего энергопотребления системы.

Оптимизация современной связи в режиме ожидания Wi-Fi

Для оптимизации потребления электроэнергии современного режима ожидания при подключении Wi-Fi требуется измерение и исследование двух отдельных аспектов проблемы:

• Wi-Fi энергопотребление радио.
• Дополнительная системная активность из-за сетевого подключения.

Измерение и оптимизация энергопотребления радиосигнала Wi-Fi имеют решающее значение для современного режима ожидания, так как большинство современных компьютеров с поддержкой режима ожидания переводятся в современный режим ожидания с подключенным радиосигналом Wi-Fi. Кроме того, Wi-Fi радиомодуль является одним из немногих устройств за пределами SoC, которые способны на очень высокое энергопотребление, когда SoC находится в состоянии низкой мощности (DRIPS).

Wi-Fi радио может использовать несколько методов экономии энергии, но эти методы обычно требуют сотрудничества точки доступа, к которой подключен радио. В результате потребление энергии для Wi-Fi радио может отличаться в зависимости от возможностей подключенной точки доступа.

Чтобы начать измерение Wi-Fi энергопотребления радио, подключите систему к точке доступа Wi-Fi, которая не имеет общедоступного подключения к Интернету. Это помогает изолировать добавленную мощность подключения Wi-Fi от добавленной мощности повышенной системной активности из-за активного подключения к Интернету. Следует использовать инструментированную систему, которая может измерять мощность модуля Wi-Fi отдельно, чтобы убедиться, что средняя мощность потребления Wi-Fi значительно меньше 15 милливатт при подключении к точке доступа Wi-Fi. Большинство Wi-Fi частей потребляют от 5 до 10 милливатт при подключении и включении режима экономии питания (PSM).

Сценарий измерения	Ожидаемый результат	Заметки о мощности
Wi-Fi питание модуля при подключении к точке доступа без общедоступного подключения к Интернету.	Средняя мощность для самого модуля Wi-Fi должна быть меньше 15 милливатт. При подключении Wi-Fi радио он не имеет постоянного потребления энергии из-за событий маяков. Измерение средней мощности в течение часа или более является критически важным.	Измерение должно выполняться во время тестирования системы на заряд батареи. Вы должны подключить радио Wi-Fi к нескольким различным брендам Wi-Fi точек доступа, чтобы проверить согласованное потребление электроэнергии. Вы должны проверять потребление электроэнергии в течение нескольких очень длительных запусков, включая запуски длительностью до 24 часов. Обратите внимание, что прошивка и драйвер для радиомодуля Wi-Fi должны быть достаточно зрелыми, чтобы обеспечивать соединение в течение 24 часов. Рекомендуется проверить подключение в течение 24 часов с включенным системным экраном (т. е. за пределами современного резервного режима) перед тестированием подключения в течение 24 часов в современном режиме ожидания.

После измерения мощности модуля Wi-Fi необходимо проверить систему для проверки активности SoC во время режима ожидания с Wi-Fi, подключённым к общедоступному Интернету. В этом сценарии точка доступа Wi-Fi должна быть подключена к общедоступному Интернету, и система должна оставаться в современном режиме ожидания на заряд батареи в течение нескольких часов. Цель измерения — убедиться, что системное действие остается в пределах ожидаемых уровней (активно не более 10 процентов времени).

Сценарий измерения	Ожидаемый результат	Заметки о power
Системное действие не более 10 процентов современного резервного сеанса при подключении Wi-Fi к общедоступному Интернету.	Переведите систему в режим современного ожидания на 4 часа, с подключением Wi-Fi к общедоступной сети Интернет. В конце периода тестирования запустите систему и создайте отчет SleepStudy. Современный резервный сеанс должен оставаться в состоянии низкой мощности более 90 процентов времени.	Если сеанс имеет менее 90 процентов низкого состояния питания, используйте таблицу "Лучшие правонарушители" в отчете SleepStudy для идентификации активных компонентов. Если отчет SleepStudy не полезен, захватите трассировку сеанса современного режима ожидания, как описано в разделе "Запись и просмотр трассировки WPA для диагностики современного режима ожидания". Если вы отправляете отчет об ошибке в Корпорацию Майкрософт для этой проблемы, добавьте файл SleepStudy-Report.html и трассировку трассировки ETW, записанную с помощью инструкций в разделе "Запись и просмотр трассировки WPA для современной резервной диагностики".