部件选择

如果某个系统报告自身支持 S0 低功耗空闲状态,但不支持网络或存储要求,因而无法支持新式待机状态,则该系统将自动置于断开连接状态。

从支持新式待机的芯片组或新式待机参考平台开始

强烈建议从现有的新式待机系统设计,或者从芯片合作伙伴的 S0 低功耗空闲状态参考设计开始。

注意

请不要尝试将现有的 S3 平台转换为新式待机,因为这需要投入大量的开发资金来确保正确的行为和合理的最低功率。 OEM 必须考虑到这种风险,因为 Microsoft 和芯片合作伙伴不会验证这种设计方法。

若要支持新式待机,电脑平台必须符合新式待机的平台要求中汇总的技术要求。

新式待机组件的选择非常重要。 强烈建议提供以下低功耗支持,以实现合理的最低功率:

  • USB
    • USB 2.0 - L2 的 LPM 支持
    • USB 3.0 - U2 的 LPM 支持
    • 有关 USB LPM 的详细信息
    • 基于 USB EHCI 的传统控制器的软件支持仅在维护模式下可用。 支持新式待机的新平台必须改用 USB XHCI
  • PCIe(WLAN 和存储)– 支持 L1.substate
  • 对 SATA SSD 设备使用“睡眠”和“设备睡眠”

如需支持 S0 低功耗空闲状态的系统的更详细平台设计指导,请与芯片供应商联系。

D3 设备电源状态支持

设备进入低功耗状态(不使用时)是维持最低功耗的重要部分。 适用于 Windows 8.1 连接待机的指导(适用于相应地转换为 D3 热状态和 D3 冷状态的设备)同样适用于新式待机系统。 MSDN 上提供了设备类指导。

存储选择

SSD 存储

与过去一样,SATA SSD 需要支持 DEVSLP 才能改善新式待机模式下的电池寿命。 此外,在理想情况下,AHCI PCIe SSD 还应该公开对 DEVSLP(设备睡眠或 SATA DEVSLP)的支持。固件可能会将 DEVSLP 映射到 L1.2 PCI 子状态。 在这种情况下,设备不应在电源状态之间自主转换,以便主机可以控制状态转换。 如果 AHCI PCIe SSD 不支持 DEVSLP,则你需要确保 SSD 可以自行进入低功耗模式。

与 AHCI PCIe SSD 类似,NVMe SSD 需要为主机提供与 DEVSLP 相当的非工作电源状态(<5mW 功耗,<100ms 退出延迟),使主机能够相应地转换到新式待机。 如果 NVMe SSD 不公开这种非工作电源状态,自主电源状态转换 (APST) 是成功进入新式待机的唯一其他办法。

请注意,在不公开 DEVSLP 或相当的 NVMe 非工作电源状态的情况下,主机无法为设备功耗提供保证。 在这种情况下,如果你发现设备/系统的功耗欠佳,则必须与设备供应商一起确定原因。

机械旋转式存储

一般而言,结合了闪存和机械旋转式媒体的存储解决方案已证明能够将重要数据保存在闪存中,从而可以实现快速恢复和相对较低的功耗走势。 仅使用机械旋转式媒体的存储解决方案也是可行的,不过,它们可能会导致功耗和退出延迟增大。

机械旋转式媒体包含许多不断磨损的运动部件。 频繁地开关驱动器时,这种磨损会大幅加剧,因为读/写磁头必须在盘片与停留位置来回转移。

此类加载/卸载周期的数量直接受以下因素的影响:

Item 因子 说明
1 Cache Size 在必须访问盘片之前,可以吸收 I/O 请求的非易失性缓存有多大? 缓存越大,访问盘片的次数越少。
2 固件计时器 固件计时器:固件在哪个空闲时间点自动卸载读/写磁头?
3 缓存管理器效率 缓存管理器“预测”新式待机模式下需要哪些数据并因而将数据预加载到 NAND 缓存中的能力如何?
4 I/O 负载和模式 用户活跃程度如何,有多少个以新式待机模式运行的应用产生了 I/O? 此 I/O 的频率如何? 用户的工作集是什么?

从以上因素来看,#3 和 #4 非常难以控制,甚至根本无法控制。 缓存大小 (#1) 和固件计时器 (#2) 直接受 OEM 控制。

新式待机会导致系统更激进地关闭电源以满足系统电源要求。 如果没有任何保护措施,这可能会导致机械旋转式驱动器过度磨损。 但是,Windows 10 会尝试通过一种称作“自适应 D3 空闲超时”的机制在节电与设备可靠性之间实现平衡。 使用自适应 D3 空闲超时,系统可以检测到过度的通电周期并通过增大 D3 空闲超时来减少通电周期,从而使硬盘驱动器保持在 D0 状态的时间更长。 此机制可防止硬盘驱动器过度磨损和损毁,否则这些问题可能会降低驱动器的长期可靠性并违反保修声明。 但是,它也会增大设备的功耗。

以下几点总结了新式待机系统的存储指导:

  • 为获取最佳体验,请使用纯闪存设备 (SSD) 并在新式待机模式下充分利用连接。
  • 如果使用某种形式的机械旋转式存储或混合存储,请确保(通过自己的测试和验证)加载/卸载周期保持在合理范围内。 这可能受到以下因素的积极影响:
    • 在新式待机模式下部署至少具有 12GB 可用 NAND 的混合解决方案以吸收请求。
    • 将固件加载/卸载计时器设置为 45 秒或更长(目前常用设置为 <10 秒),以确保加载/卸载周期的频率不超过保修声明中的值。
  • 如果使用机械旋转式存储或混合存储,过多的加载/卸载周期会导致 D3 空闲超时增大。 而这又会导致设备更长时间处于耗电状态,从而导致功耗增大。
  • 与使用 SSD 相比,在使用机械旋转式存储时,从新式待机恢复系统所出现的退出延迟预期更高。

电池选择

电池寿命目标因外形规格和价格而异。 组件选择和相关的最低功率也会影响电池在某次充电后的续航时间。