Режимы Deep Sleep и Deeper Sleep

Другими средствами энергосбережения, реализованными в мобильных процессорах,

являются технологии Deep Sleep (глубокий сон) и ее усовершенствованная версия Deeper Sleep (еще более глубокий сон). Технология Deep Sleep известна также как режим C3 ACPI, а технология Deeper Sleep — как режим C4 ACPI.

Эти технологии позволяют процессору динамически переключаться в режим минимально возможного энергопотребления. Так, для процессоров семейства Intel Pentium M в режиме Deeper Sleep напряжение питания ядра составляет от 0,705 до 0,785 В.

Переход в состояние Deeper Sleep происходит каждый раз, когда регулятор напряжения понижает напряжение ядра процессора по сигналу, получаемому от хаба ввода-вывода (I/O hub).

Несмотря на то что режим Deeper Sleep позволяет снизить общее энергопотребление компьютера, он никак не отражается на его производительности. Дело в том, что динамическое переключение в режим «спячки» происходит только в том случае, если система неактивна. К примеру, когда пользователь набирает текст, то в промежутках между нажатием клавиш (для компьютера это очень большие периоды времени) ноутбук неактивен и может динамически переключаться в режим Deeper Sleep. Вообще, переключение в режим Deeper Sleep происходит каждый раз, когда система неактивна менее 1 мс. Обратный переход из режима Deeper Sleep происходит практически мгновенно, как только система начинает проявлять активность.

В принципе режим Deeper Sleep полностью идентичен режиму Deep Sleep — за тем лишь исключением, что в режиме Deeper Sleep напряжение питания процессора снижается на 30% больше, чем в режиме Deep Sleep.

Технология Intel Mobile Voltage Positioning (IMVP)

Intel Mobile Voltage Positioning (IMVP) — это технология интеллектуального

регулирования напряжения (smart voltage regulation), позволяющая снижать напряжение ядра процессора при одновременном повышении питающего тока, что дает возможность поддерживать требуемый уровень производительности при одновременном снижении энергопотребления, а также обеспечивать условия, необходимые для режимов Deep Sleep и Deeper Sleep.

Технология IMVP также оказывает влияние на тепловыделение процессора (Thermal Design Power, TDP), которое должно поддерживаться в заданных пределах. Снижение TDP позволяет производителям ноутбуков использовать более мощные процессоры в тонких и компактных ноутбуках.

Не так давно корпорация Intel представила улучшенную версию технологии IMVP, которая называется IMVP-IV. В технологии IMVP-IV применяются инновационные методы, позволяющие еще больше снизить требования по энергопотреблению и TDP процессоров. Новую технологию поддерживают мобильные процессоры Intel Pentium 4-M и Intel Pentium M.

Чипсеты для мобильных процессоров

Для реализации всех технологий энергосбережения (Enhanced Intel SpeedStep, Deeper

Sleep, IMVP), заложенных в мобильных версиях процессоров, необходима соответствующая поддержка со стороны чипсета, то есть мобильные процессоры можно использовать только в совокупности с соответствующими мобильными чипсетами. Так, для процессора Intel Pentium III-M — это мобильный чипсет Intel 830, для процессора Intel Pentium 4-M — мобильная версия

чипсета Intel 845, а для нового процессора Intel Pentium M — семейство мобильных чипсетов Intel 855.

Все мобильные чипсеты должны удовлетворять определенным требованиям, к которым относятся:

• поддержка интерфейса ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) версии 2.0;

• поддержка стандарта AMP (Advanced Power Management) версии 1.2, в котором определяются режимы нормального и пониженного энергопотребления процессора;

• возможность динамического управления частотой чипсета для снижения энергопотребления в периоды неактивности чипсета;

• поддержка режимов низкого энергопотребления чипсета;

• управление питанием AGP-порта.

Технология Centrino

Говоря о технологиях энергосбережения для мобильных ПК, нельзя не упомянуть о

новом поколении ноутбуков, поддерживающих технологию Intel Centrino. Эта технология представляет собой сочетание трех основополагающих компонентов: процессора Intel Pentium M, ранее известного под кодовым названием Banias, чипсета Intel 855 с прежним кодовым названием Odem (а также чипсета 855GМ, чье кодовое название было Montara-GM) и интегрированного беспроводного решения Intel PRO/Wireless network connection. При этом в новой платформе впервые реализован комплексный подход, позволяющий объединить производительности, жизнеспособность батарей, формфактор и возможность установления связи.

Основное преимущество новой платформы заключается в том, что ноутбуки с поддержкой технологии Intel Centrino сочетают в себе высокую производительность наряду с рекордно долгим временем автономной работы от батареи.

В основе платформы лежит принципиально новый процессор Intel Pentium M. Существует три его варианта: Intel Pentium M, Intel Pentium M Low Voltage (LW) и Intel Pentium M Ultra Low Voltage (ULV), различающиеся напряжением питания и возможными тактовым частотами.

Отличительной особенностью новой микроархитектуры процессора Intel Pentium M является сочетание высокой производительности при низком энергопотреблении и соответственно малом тепловыделении.

Кроме уже рассмотренных выше технологий энергосбережения, в процессоре Intel Pentium M реализована технология оптимизации энергопотребления процессорной шины, которая призвана снизить энергопотребление процессора. Как правило, процессоры оставляют свою системную шину в рабочем состоянии даже тогда, когда она не используется; при этом значительную долю энергии потребляют усилители считывания. Эти усилители применяются на шине данных (64 вывода), стробах данных (8 выводов) и для сигналов инверсии данных (4 вывода). Для оптимизации энергопотребления процессор Intel Pentium M включает усилители считывания только непосредственно при приеме данных и отключает их при отсутствии транзакций данных, что приводит к существенной экономии энергопотребления.

В наборе микросхем Intel 855 также используются следующие средства оптимизации энергопотребления:

• сниженное до 1,2 В (вместо 1,5 В) напряжение Vcc ядра процессора;

• управление питанием памяти;

• управление питанием блока ввода-вывода Intel 855 DDR I/O;

• управление блоком FSB I/O;

• поддержка технологии DDR Read Throttling с помощью внешнего датчика температуры;

• управление вводом-выводом DDR I/O;

• сокращение питания в C3.

Управление питанием памяти DDR подразумевает отключение питания при любой возможности и использование оптимизированного метода управления страницами, при котором

количество одновременно открытых страниц (что само по себе ведет к увеличению энергопотребления) сводится к минимуму.

Управление питанием блока ввода-вывода Intel 855 DDR I/O заключается в использовании сигналов управления с тремя дискретными состояниями, в неполном запуске сигналов управления (во время циклов ожидания), а также в сокращении числа переключений линий управления.

Управление блоком FSB I/O состоит в уменьшении до 1,05 В (вместо 1,5 В) напряжения Vccp (перепад PSB) и в аппаратном стробировании для отключения.

Сокращение питания в C3 подразумевает возможность отключения интерфейса концентратора и Host PLL.

Л и т е р а т у р а

1. Головков А.В., Любицкий В.Б. Блоки питания для системных модулей типа IBMPC-XT/AT.

— М.:Лади Н, 1995.

2. Гончаров Ю., Орехов А. Источники питания конструктива АТХ для компьютеров «Ремонт электронной техники», №1, 1999.-С.21...23.

3. Кучеров Д. П. Источники питания ПК и периферии. —СПб.: Наука и техника 2005, —432с.

4. Кучеров Д. П. Источники питания мониторов. —СПб,2001, —240с.

5. Куличков В.А. Импульсные блоки питания для IBM PC. — М..ДМК, 2000. — 730с.

6. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 14-е издание. Пер. сангл. — К.: Диалектика, 2007.

—976с.

7. Платонов Ю.М., Уткин Ю. Г. 37 причин зависаний компьютеров. - М.: Радио и связь, 1999.

8. Платонов Ю.М., Уткин Ю. Г. Диагностика, ремонт и профилактика персональных компьютеров. – Горячая линия – Телеком, 2003, - 312с.

9. Платонов Ю.М., Гапеенкое А. Л. Ремонт зарубежных принтеров. - М.: Солон-Р, 2002.

10. Степаненко О.С. Техническое обслуживание и ремонт IBM PC. — К:Диалектика, 1994. — 192с.

11. Сергеев B.C. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания: Справочник. —М.: Радио и связь, 1992. -224 с.

12. Тюнин Н. А. ЖК Мониторы - М.: Солон-Р, 2002

13. www.ti.com. TL494.pdf

14. www.motorola.com. TL494.pdf

15. Принтер LC-200 фирмы STAR Micronics. Техническое описание

16. Принтер HL-630 фирмы Brother. Техническое описание.

17. Принтер Desk Jet 690C фирмы Hewlett-Packard. Техническое описание.