2022年ACPI电源管理规范[归 .pdf

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1、ACPI 概述ACPI表示高级配置和电源管理接口 （Advanced Configuration and Power Management Interface）这是英特尔、微软和东芝共同开发的一种电源管理标准。该功能可以让系统进入低电源消耗的 睡眠状态 ，如待机和休眠等，目的就是控制电脑的电源消耗。ACPI 的六种 S ( 睡眠) 状态S0-实际上这就是我们平常的工作状态，所有设备全开，功耗一般会超过80W；S1-也称为 POS （Power on Suspend ） ，这时除了通过CPU 时钟控制器将CPU关闭之外，其他的部件仍然正常工作，这时的功耗一般在30W 以下； （其实有些CPU降温

2、软件就是利用这种工作原理）S2-这时 CPU 处于停止运作状态，总线时钟也被关闭，但其余的设备仍然运转；S3-这就是我们熟悉的STR （Suspend to RAM ） ，这时的功耗不超过10W；S4-也称为 STD （Suspend to Disk） ，这时系统主电源关闭，硬盘存储S4 前数据信息，所以S4 是比 S3 更省电状态 . S5-这种状态是最干脆的，就是连电源在内的所有设备全部关闭， 即关机 （shutdown） ，功耗为 0。我们最常用到的是S3 状态，即Suspend to RAM（挂起到内存）状态，简称STR 。顾名思义， STR 就是把系统进入STR 前的工作状态数据都存

3、放到内存中去。在STR 状态下，电源仍然继续为内存等最必要的设备供电，以确保数据不丢失，而其他设备均处于关闭状态，系统的耗电量极低。一旦我们按下Power 按钮（主机电源开关），系统就被唤醒，马上从内存中读取数据并恢复到STR 之前的工作状态。内存的读写速度极快，因此我们感到进入和离开STR 状态所花费的时间不过是几秒钟而已；而S4 状态，即STD （挂起到硬盘）与STR 的原理是完全一样的，只不过数据是保存在硬盘中。由于硬盘的读写速度比内存要慢得多，因此用起来也就没有STR 那么快了。ACPI 电源和控制信号5VSB-5V Standby 此电压给未处于睡眠状态的设备提供电源，如 USB,

4、键盘鼠标等；3VSB-3V Standby 此电压给南桥内的ACPI 控制器和PCI 设备（网卡等）的唤醒提供电源；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - RSMRST#-Resume Well Reset，用来重新设置ACPI 控制逻辑和寄存器。低电平有效。 通常在待机电压正常后置为无效，也就是为高电平3.3V 如果此信号为低电平。南桥 ACPI 控制器会一直处于复位状态， 当然会无法上电。此信号的产生来源不一定。华硕

5、多为IO 或专用芯片产生。微星由MS-X专用芯片产生。其他主板丌确定。可能为IO，也可能为门电路，也可能为3VSB 直接上拉。总之，只要南桥得到了高电平就可以了！SLP_S3#- 控制进入S3 待机状态的信号；SLP_S4#- 控制进入S4 休眠状态的信号；SLP_S5#- 控制进入S5 关机状态的信号；PWRBTN#-Power Button ， 电源按钮，如果用户已经处于S5 睡眠状态，拉低此信号，将唤醒系统；如果PWRBTN# 连续 4 秒低电平，将使系统强制进入S5 状态。在开机和关机过程中， PWRBTN# ，SLP_S5#,SLP_S4#,SLP_S3#的状态变化如图：ACPI 的

6、所有的状态可分为G ( Global) , D ( Device ) , S ( Sleeping ) , C ( CPU ). Global 是指所有系统 . 又可分为：G0 - Working 工作状态 . 使用者程序可正常的执行. 但是设备可以动态分配它们自己的状态 . 在没有用到此设备时 . 此设备可进入其它非工作状态。该状态下，系统实时响应外部事件（该状态下，不能拆装机）G1 - Sleeping 此状态下系统销耗较小的电源. 没有任何使用者的程序在执行.系统看起来就像在关机状态.因为此时显示屏幕是被关闭的. 只要有任何唤醒激活的事件传达进入系统即很快会回复到工作状态. （该状态下，

7、不能拆装机）G2/S5 - Soft Off 此状态下系统只保留非常少的电源. 没有任何使用者和操作系统的程序在执行 . 这个状态下需要较长的时间来回复到工作状态. （该状态下，丌能拆装机）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - G3 - Mechanical Off 整个系统的电源均关闭 . 没有任何电流通过系统 . 系统只能重新打开电源供应器的开关来激活. 此状态下电源的消耗为零 . Device 是指一些设备 .

8、例如调制解调器 , 硬盘, 光驱等 . 又可分为：D0 - Fully-On 正常工作下 . D1 可节省较少的功耗，仍然保持ACTIVE 的设备功能较D2 要多的多 ,该状态由设备本身所决定，有些设备丌能进入D1 STATE。D2 某些功能被关闭 . 可省较多的电源 . 该状态由设备本身所决定， 有些设备丌能进入 D2 STATE 。D3 - Off 此状态下设备的电源完全被移出，所以下次电源再一次被供应时需要操作系统重新再对这个设备作一次设定（此状态下设备丌对地址线进行译码）该状态需要最长的唤醒时间，所有的设备都可以进入该状态。Sleeping 是指在 G1 下系统进入睡眠状态 . 又可分

9、为：S0 - Full on 正常工作下，所有设备全开，功耗一般会超过80W S1 Sleeping （POS ）Power on Suspend, 浅休眠状态，在此状态下可很快的回复系统的运作 , 系统（ CPU OR CHIPSET ）的内容均没有遗失 .，但是 CPU 已经停止工作，其他的部件仍然正常工作， 这时的功耗一般在30W 以下。 （其实有些CPU 降温软件就是利用这种工作原理）S2 - Sleeping 类似 S1 但是 CPU 和 Cache 的内容巳遗失 . 系统回复后操作系统需要维护 CPU 和 Cache 的内容。这时CPU 处于关闭状态，总线时钟也被关闭，但其余的设备

10、仍然运转，唤醒事件发生后，首先由CPU 的 reset 信号开始动作。S3 Sleeping （STR ） Suspend to RAM, 除了内存的资料外其余CPU , Cache , Chipset 的内容均遗失 . 内存的内容由硬件维护，唤醒事件发生后，首先由CPU 的 reset 信号开始动作。这时的功耗丌超过10W。S4 - Sleeping （STD ） Suspend to DISK, 此状态有最低的功耗，最长的唤醒时间，所有的设备均被关闭。系统主电源关闭，但是系统信息会存入硬盘，硬盘仍然带电并可以被唤醒。S5 - Soft Off 即是 G2 的状态，和S4 类似。连电源在内的

11、所有设备全部关闭，但操作系统不能维护任何内容,该状态下需要一个完整彻底的启动过程来重新唤醒系统，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - BIOS 使用一个不同的状态值来区分S4 和 S5 两种状态唤醒时是否将需要从保存的内存镜像来启动。这时的功耗为0。CPU 工作状态可分为：C0 CPU 正常执行指令 . C1 有最低的唤醒时间 . 在该状态下的硬件唤醒时间必须足够小，这样操作软件在决定是否使用该设备时可以完全忽略掉该状

12、态下的硬件唤醒时间。除了将处理器置于一个非执行指令电源状态外且该状态下软件完全丌受影响。C2 较 C1 更节省功耗，该状态下有比C1 稍长的唤醒时间，这是由ACPI 系统固件所决定的，操作软件可以依据这个信息来决定CPU 该在什么时候由C2 状态进入 C1 状态。除了将处理器置于一个非执行指令电源状态外且该状态下软件完全丌受影响。C3 较 C1 和 C2 节省更多功耗， 该状态下的唤醒时间最长， . 这是由ACPI 系统固件所决定的，操作软件可以依据这个信息来决定CPU 该在什么时候由C3 状态进入 C2 状态，在该状态下，处理器的缓存内容仍然保持，但是忽略任何侦听。操作软件负责保持缓存内容的一致性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -