儲存硬體裝置的電源管理

2025-04-16

簡介

本文件旨在為 OEM 和裝置製造商提供指南，讓他們在 Windows 10 2019 年 5 月更新或更新版本上使用 Microsoft 的內建 SATA 和 NVMe 驅動程式。 Microsoft 的一般指導方針是提供能在效能、反應速度及電源效率之間取得平衡且「即用即行」的內建解決方案。與整體系統效能一樣，表現不佳的裝置硬體可能會降低整體效率和電池使用時間。一般而言，系統會嘗試平衡電源效率與效能。

下圖說明 ACPI 定義的裝置電源狀態 D0 （工作）到 D3 （關閉）。請注意，當裝置轉換成更深入的電源狀態時，耗電量會降低，但延遲增加。另請注意，Windows 支援不同的功能狀態（F-States），可用來控制 D0 狀態內的精細層級功能和電源。這對於運行時間電源管理很有用，因為系統必須保持高度回應，但仍需要節省電源。

電源狀態

ACPI-Defined 睡眠狀態電源管理

當系統未使用時，Windows 可能會機會將系統置於 ACPI 定義的睡眠狀態，以節省能源。同樣地，Windows 可能會隨著時間選擇深度睡眠狀態，以節省更多電源。例如，系統可能會轉換至 S3 一段時間，最後轉換至 S4 休眠。當系統轉換為睡眠狀態時，一般經驗法則是將裝置置於最深的可能 D 狀態，除非裝置具備喚醒功能，而且已具備喚醒功能。在這些情況下，較淺的 D 狀態可能適用。同樣地，當系統喚醒時，裝置會轉換回 D0。

運行時間電源管理

為了達到最大電源效率，某些元件會實作非常精細的閑置邏輯，以判斷裝置何時可以關閉電源，即使系統處於使用中狀態也一樣。例如，如果驅動程式認為它們尚未使用一段時間，則高端存儲設備可能會在運行時間期間停用某些功能區塊。只有當這些功能區塊可以恢復運行，並且迅速投入使用，以至於不會讓使用者感到明顯的延遲，才能這樣做。

新式待命電源管理

當系統未使用時，Windows 可能會機會關閉某些裝置的電源，以節省能源。在新式待命中，系統會保留在 S0 中。即使在 S0 中，由於閒置逾時，所有周邊裝置最終仍可能會關閉電源。此狀態定義為「S0 低功率閑置」。一旦所有裝置處於低功率狀態，系統架構（例如總線、定時器等）可能會進一步降低供電。一般經驗法則是將裝置置於閑置時最深的 D 狀態，即使系統狀態為 S0 也一樣。根據處理器組合和平台設計的實作細節，周邊裝置可能需要進入 F 狀態、D3 Hot 或 D3 Cold（切斷電源）。為了減輕函式驅動程式管理這些實作詳細數據的需求，驅動程式應移至最深入的適當裝置狀態，以最大化電池使用時間。

D3 支援

當系統未使用時，Windows 可能會機會關閉某些裝置的電源，以節省能源。在新式待命中，系統會保留在 S0 中。即使在 S0 中，所有周邊裝置最終仍可能因閒置逾時而關閉電源。此狀態定義為「S0 低功率閑置」。一旦所有裝置處於低功率狀態，系統基礎結構（例如總線、定時器...）可能會關閉電源。一般經驗法則是將裝置置於閑置時最深的 D 狀態，即使系統狀態為 S0 也一樣。根據處理器複合體和平台設計的實作細節，可能要求周邊裝置進入 F 狀態、D3 熱或 D3 冷（電源被切斷）。為了減輕函式驅動程式管理這些實作詳細數據的需求，驅動程式應移至最深入的適當裝置狀態，以最大化電池使用時間。

ASL Copy  
Name (_DSD, Package () { 
     
          ToUUID("5025030F-842F-4AB4-A561-99A5189762D0"), 
     
            Package () { 
 
                Package (2) {"StorageD3Enable", 1}, // 1 - Enable; 0 - Disable 
 
            } 
        } 
 )

上述 ACPI _DSD是選擇加入或退出 D3 記憶體裝置支援的慣用方式。不過，另外還有一個全域登錄機碼，可用來視需要修改 D3 支援。

名稱：StorageD3InModernStandby
類型：REG_DWORD
路徑：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Storage\
值：
- 0 – 停用 D3 支援
- 1 – 啟用 D3 支援

如果未設定登錄機碼，Storport 會檢查_DSD組態，以判斷是否要啟用 D3。如果未實作_DSD，Storport 會檢查平臺是否位於 D3 支援的允許清單中。

電源管理的父/子關聯性

在電源啟動期間，一律會針對存儲設備強制執行父/子關聯性。在關閉電源期間，父/子電源關聯性不強制執行的唯一情況是控制器只支援 D3Hot，而裝置向 PoFx 報告 F1 （亦即支援 DEVSLP，或它是新式待命系統中的 SSD），則控制器可在裝置位於 F1 時輸入 D3。

本節中

主題	說明
NVMe	本主題涵蓋 NVMe 儲存裝置的電源管理指導方針。
SATA/AHCI	本主題涵蓋 SATA/AHCI 儲存設備的電源管理指導方針。

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