Управление питанием

Большие дисплеи, устройства чтения компакт-дисков и звуковые адаптеры при работе потребляют значительную мощность. Чтобы уменьшить ее, разработано несколько программ и стандартов.

Для стандартных настольных систем управление питанием - вопрос экономии и удобства. Выключая отдельные узлы (компоненты) персонального компьютера, когда они не используются, вы можете уменьшить счет за электроэнергию и избежать необходимости включать и выключать компьютер вручную.

Для портативных компьютеров управление питанием гораздо важнее. Постоянная работа накопителя CD-ROM, акустических систем и других узлов в портативном компьютере приводит к тому, что во многих случаях сокращается и без того короткий срок службы батареи. Теперь, благодаря усовершенствованию технологии управления питанием, в портативном компьютере напряжение может подаваться только к узлам (компонентам), непосредственно используемым в данный момент, что продлевает срок, в течение которого аккумуляторная батарея не нуждается в подзарядке.

Системы, обладающие сертификатом Energy Star

Агентство по защите окружающей среды EPA (Environmental Protection Agency) начало проводить кампанию по сертификации энергосберегающих персональных компьютеров и периферийного оборудования. Компьютер или монитор во время продолжительного простоя должен снизить энергопотребление до 30 Вт и более. Система, удовлетворяющая этим требованиям, может получить сертификат Energy Star. Эта кампания добровольная, из чего следует, что получать такой сертификат вовсе не обязательно. Однако производители обнаружили, что компьютеры с сертификатом Energy Star лучше продаются.

Одна из проблем, возникающих при использовании таких систем, заключается в том, что системная плата и приводы дисковых накопителей могут буквально "впадать в спячку". Это означает, что они входят в режим ожидания и потребляют очень мало энергии; это приводит к порче некоторых старых блоков питания, поскольку оборудование с низким потреблением энергии не обеспечивает загрузки блока питания, необходимой для его нормального функционирования. Большинство имеющихся на рынке блоков рассчитаны на работу с такими системами и имеют очень низкое значение минимальной нагрузки. Покупая блок питания, убедитесь в том, что оборудование системы при работе в режиме ожидания обеспечивает минимальную нагрузку. В противном случае, после того как система "уснет", отсутствие нагрузки приведет к запуску цикла переключения питания, который снова ее "разбудит"! Эта проблема может быть довольно актуальной для системы, использующей очень мощный блок питания и оборудование, потребляющее мало энергии.

Усовершенствованная система управления питанием

Стандарт усовершенствованной системы управления питанием (Advanced Power Management - APM) разработан компанией Intel совместно с Microsoft и определяет ряд интерфейсов между аппаратными средствами управления питанием и операционной системой компьютера. Полностью реализованный стандарт APM позволяет автоматически переключать компьютер между пятью состояниями в зависимости от текущего состояния

системы. Каждое последующее состояние в приведенном ниже списке характеризуется уменьшением потребления энергии.

Full On. Система полностью включена.

APM Enabled. Система работает, некоторые устройства являются объектами управления для системы управления питанием. Неиспользуемые устройства могут быть выключены, может быть также остановлена или замедлена (т. е. снижена тактовая частота) работа тактового генератора центрального процессора.

APM Standby (резервный режим). Система не работает, большинство устройств находятся в состоянии потребления малой мощности. Работа тактового генератора центрального процессора может быть замедлена или остановлена, но необходимые параметры функционирования хранятся в памяти. Пользователь или операционная система могут запустить компьютер из этого состояния почти мгновенно.

APM Suspend (режим приостановки). Система не работает, большинство устройств пассивны. Тактовый генератор центрального процессора остановлен, а параметры функционирования хранятся на диске и при необходимости могут быть считаны в память для восстановления работы системы. Чтобы запустить систему из этого состояния, требуется некоторое время.

Off (система отключена). Система не работает. Источник питания выключен.

Для реализации режимов APM требуются аппаратные средства и программное обеспечение. Источниками питания ATX можно управлять с помощью сигнала Power On и факультативного разъема питания с шестью контактами. (Необходимые для этого команды выдаются программой.) Изготовители также встраивают подобные устройства управления в другие элементы системы, например в системные платы, мониторы и дисководы.

Операционные системы (такие, как Windows), которые поддерживают APM, при наступлении соответствующих событий запускают программы управления питанием, "наблюдая" за действиями пользователя и прикладных программ. Однако операционная система непосредственно не посылает сигналы управления питанием аппаратным средствам.

Система может иметь множество различных аппаратных устройств и программных функций, используемых при выполнении функций APM. Чтобы разрешить проблему сопряжения этих средств в операционной системе и аппаратных средствах предусмотрен специальный абстрактный уровень, который облегчает связь между различными элементами архитектуры APM.

При запуске операционной системы загружается программа - драйвер APM, который связывается с различными прикладными программами и программными функциями. Именно они запускают действия управления питанием, причем все аппаратные средства, совместимые с APM, связываются с системной BIOS. Драйвер APM и BIOS связаны напрямую; именно эту связь использует операционная система для управления режимами аппаратных средств.

Таким образом, чтобы функционировали средства APM, необходим стандарт, поддерживаемый схемами, встроенными в конкретные аппаратные устройства системы, системная BIOS и операционная система с драйвером APM. Если хотя бы один из этих компонентов отсутствует, APM работать не будет.

Усовершенствованная конфигурация и интерфейс питания

Впервые усовершенствованная конфигурация и интерфейс питания (Advanced Configuration and Power Interface - ACPI) были реализованы в современных BIOS и операционных системах Windows 98 и более поздних. Если BIOS вашего компьютера поддерживает систему ACPI, то все управление питанием передается операционной системе. Это упрощает конфигурирование параметров, все они находятся в одном месте - в операционной системе. Теперь для конфигурирования параметров системы управления питанием не нужно устанавливать соответствующие параметры в BIOS. Система ACPI реализована только в самых новых компьютерах.

Совет

Если управление питанием является причиной неправильной работы операционной системы или машинных сбоев, проще всего отключить APM с помощью системной BIOS. В большинстве базовых систем ввода-вывода, в которых предусмотрена поддержка APM, имеется опция отключения средств APM. Эта опция позволяет разорвать цепочку, связывающую операционную систему и аппаратные средства. Средства управления питанием работать в этом случае не будут. Можно достигнуть того же эффекта, удалив драйвер APM из операционной системы. Однако средства самонастройки Windows 9х обнаруживают аппаратные средства APM системы всякий раз, когда вы перезагружаете компьютер, и стремятся повторно установить драйвер APM.

Отключение системы управления питанием в Windows осуществляется с помощью пиктограммы Управление электропитанием (Power Management) в окне Панель управления (Control Panel).

Проблемы, связанные с блоками питания

Чтобы найти неисправности в блоке питания, не стоит его вскрывать и пытаться ремонтировать, поскольку через него проходят высокие напряжения. Подобные работы должны выполнять только специалисты, знающие толк в этом деле.

О неисправности блока питания можно судить по многим признакам. Например, сообщения об ошибках четности часто свидетельствуют о неполадках в блоке питания. Это может показаться странным, поскольку подобные сообщения должны появляться при неисправностях ОЗУ Однако связь в данном случае очевидна: микросхемы памяти получают напряжение от блока питания, и, если это напряжение не соответствует определенным требованиям, происходят сбои. Нужен некоторый опыт, чтобы достоверно определить, когда причина этих сбоев состоит в неправильном функционировании самих микросхем памяти, а когда скрыта в блоке питания. Еще один критерий оценки - повторяемость ошибки. Если сообщения об ошибках четности появляются часто и адрес ячейки памяти всегда один и тот же, то подозрение должно пасть в первую очередь на саму память. Но если ошибки хаотичны или адрес ячейки памяти все время изменяется, то причина, скорее всего, кроется в блоке питания. Ниже перечислены проблемы, возникающие при неисправности блока питания.

Любые ошибки и зависания при включении компьютера.

Спонтанная перезагрузка или периодические зависания во время обычной работы.

Хаотичные ошибки четности или другие ошибки памяти.