Plattformsdesign för modernt vänteläge

För modernt anslutet vänteläge måste en datormaskinvara uppfylla en specifik uppsättning krav. Dessa krav styr valet av SoC-chip, DRAM, nätverksenhet och andra viktiga maskinvarukomponenter.

Att aktivera modern standby på en PC-plattform kräver noggrann planering och teknik. Den främsta orsaken till ytterligare teknik är att leverera den låga strömförbrukning som slutanvändaren förväntar sig när systemet är i viloläge och skärmen är avstängd. Användare tolererar inte överdriven batteritömning, särskilt i förhållande till de flesta smartphones mycket bra batteritid.

Den näst största tekniska investeringen för modern standby är att möjliggöra lågeffektskommunikation (Wi-Fi, mobilt bredband och Ethernet). Varje kommunikationsenhet innehåller en betydande mängd autonom bearbetningskapacitet och inbyggd programvara så att plattformens SoC eller kärn kisel kan stängas av samtidigt som anslutningen upprätthålls.

Kisel med låg effektkärna (CPU, SoC, DRAM)

Det moderna väntelägesläget kräver frekventa övergångar mellan ett inaktivt läge med låg ström och korta perioder av aktivitet. Genom alla dessa övergångar är systemet i vänteläge och skärmen förblir avstängd. Med den här modellen kan operativsystemet och apparna alltid vara igång medan maskinvaran ger låg inaktiv ström. Den här kombinationen resulterar i låg genomsnittlig ström och lång batteritid under vänteläge.

En modern standby-plattform med lång batteritid innehåller kisel med låg effektkärna (eller SoC) och DRAM som har följande egenskaper:

• Möjligheten att växla mellan inaktiva och aktiva lägen på mindre än 100 millisekunder. Det aktiva läget tillåter att kod körs på processorerna, men tillåter inte nödvändigtvis åtkomst till lagringsenheten eller andra värdstyrenheter eller kringutrustning. Viloläget kan vara ett klockstyrt eller kraftstyrt tillstånd, men bör vara det läge som har lägsta strömförbrukning för SoC och minne.
• DRAM-teknik och storlek för att minimera strömförbrukningen i självuppdateringsläge. Nuvarande moderna anslutna väntelägesdatorer använder vanligtvis mobil DRAM (LP-DDR) eller lågspännings-PC DRAM (PC-DDR3L, PC-DDR3L-RS).
• En power engine plug-in (PEP) som samordnar lågeffekttillståndet för värdstyrenheter på en SoC med strömtillstånd som gäller för hela SoC. PEP är en liten, lätt drivrutin som abstraherar de SoC-specifika kraftberoendena. Alla moderna anslutna väntelägesplattformar måste innehålla en PEP som åtminstone kommunicerar med Windows när SoC är redo att gå in i det lägsta inaktiva läget. För Intel-baserade plattformar finns PEP redan som en inkorgsdrivrutin där SoC-specifik information förmedlas direkt via ACPI FW-tabeller.

Kommunikation och nätverksenheter

Nätverksenheterna i en modern ansluten väntelägeskompatibel plattform ansvarar för att upprätthålla anslutningen till molnet medan SoC förblir i ett inaktivt läge med låg ström. Den här funktionen uppnås genom att avlasta grundläggande nätverksunderhåll till nätverksenheten.

Nätverksenheterna i en modern ansluten väntelägeskompatibel plattform måste kunna avlasta protokoll. Mer specifikt måste nätverksenheten kunna avlasta ARP (Address Resolution Protocol), NS (Name Solicitation) och flera andra Wi-Fi-specifika protokoll. För att avlasta protokollbearbetning svarar den lilla mikrostyrenheten på nätverksenheten på nätverksbegäranden medan SoC förblir i ett inaktivt läge med låg ström, vilket sparar batterikraft under viloläge.

Nätverksenheterna i en modern ansluten standby-kompatibel plattform måste också kunna identifiera viktiga inkommande nätverkspaket och väcka SoC om det behövs. Möjligheten att identifiera dessa paket kallas wake-on-LAN-mönster (WoL). Med WoL-mönster aktiverar nätverksenheten endast SoC eller kärnkisel när ett viktigt nätverkspaket detekteras, vilket tillåter att SoC annars kan förbli i ett lågströmsviloläge. Listan över viktiga paket som ska identifieras tillhandahålls till nätverksenheten av Windows och motsvarar systemtjänsterna eller apparna på låsskärmen.

Till exempel ber Windows alltid nätverkskortet att lyssna efter inkommande paket från Windows Notification Service (WNS). Appar som är fästa på låsskärmen kan också begära att nätverksenheterna lyssnar efter appspecifika paket för realtidskommunikation, till exempel Skype.

Mer information om protokollavlastningar finns i Protokollavlastningar för NDIS Power Management. Mer information om WoL-mönster finns i WOL-mönster för NDIS Power Management.

Systemdesigners som skapar moderna anslutna väntelägeskompatibla datorer uppmuntras starkt att skapa en djup arbetsrelation med sina leverantörer av nätverksmaskinvara.

Plattformskrav för modernt vänteläge

För att stödja modern vänteläge måste en datorplattform uppfylla de tekniska krav som sammanfattas i följande tabell.

Ämnen	Beskrivning	Vem är ansvarig?
System-ACPI-inbyggd programvara måste ange flaggan ACPI_S0_LOW_POWER_IDLE FADT.	Anger att maskinvaruplattformen stöder lågeffekt viloläge för modern standby. Obs! FADT-biten har företräde framför ett S3-objekt.	Systemutvecklare av inbyggd programvara (Kärn kisel eller SoC måste ha låg effekt i viloläge.)
För icke-Intel-baserade plattformar måste kärn kisel- eller SoC-tillverkaren tillhandahålla ett plugin-program för motor (PEP).	PEP koordinerar enhetens tillstånd och processorns viloläge beroenden. En minimal PEP krävs för att kommunicera med Windows när beroenden för enhetens energitillstånd har uppnåtts för det lägsta SoC-inaktiva energiläget.	Core silicon- eller SoC-provider (Windows 8.1 och senare innehåller PEP för Intel-baserade plattformar.)
Moderna väntelägesdatorer som stöder Win32-appar måste också ha stöd för viloläge.	Viloläge används för att spara tillståndet för skrivbords-/Win32-program när kritiskt låg batterikapacitet nås.	Systemutvecklare av inbyggd programvara
För moderna väntelägessystem måste nätverksenheter som förväntas kunna förbli anslutna vara kompatibla med NDIS 6.3 (särskilt WoL-mönster, protokoll avlastningar och sammankoppling av D0-paket).	Gör det möjligt för SoC att ange lågeffektlägen medan nätverksenheten upprätthåller anslutningen.	Systemdesigner (OEM/ODM)
Moderna väntelägessystem med lödda dGPU:er eller stöd för dGPU-plugin-kort måste följa Microsofts riktlinjer för dGPU-support.	Gör att dGPU:n kan ange D3Cold för att bevara batteriets livslängd och för att stödja VRAM-självuppdatering för snabbare svarstid.	Systemutvecklare och systemdesigner (OEM/ODM)
Moderna väntelägessystem som stöder hibernering måste implementera ACPI-tids- och larmenheten (TAD) med separata AC- och DC-timers och stöd för aktivering vid återanslutning av AC.	Gör det möjligt för timers att aktivera plattformen från viloläge beroende på strömkällan (AC eller DC) och gör att utgångna AC-timers kan utlösas vid återanslutning till ac-ström.	Systemutvecklare av inbyggd programvara
Moderna väntelägessystem måste implementera metoden Battery Trip Point (_BTP) i ACPI.	Gör det möjligt för plattformen att identifiera ändringar i batteriprocent i modernt vänteläge. På så sätt kan funktioner som anpassningsbar viloläge fungera korrekt.	Systemutvecklare av inbyggd programvara
Lagringsenheter i moderna väntelägessystem bör ha stöd för D3 om möjligt.	Om plattformen stöder D3 bör D3 aktiveras för lagringsenheterna enligt beskrivningen här.	Systemutvecklare och systemdesigner (OEM/ODM)