Ist die CPU im Ruhemodus aktiv?

Angenommen, Sie schalten den Computer unter Windows in den Energiesparmodus und legen ihn dort ab. Soweit ich weiß, werden dort keine Programme oder Prozesse ausgeführt.

Aber würde der Prozessor noch laufen oder in irgendeiner Weise im Hintergrund aktiv sein und die Leistung nutzen?

Denn wenn Sie eine Aktion ausführen, die auf modernen Computern unter Windows 7 / 8.1 / 10 ausgeführt wird, dh wenn Sie den Deckel öffnen, drücken Sie eine Taste und berühren Sie die Maus. Sie schaltet sich sofort ein, ohne den Netzschalter drücken zu müssen. Liegt es also daran, dass die CPU im Energiesparmodus aktiv auf diese Ereignisse gewartet hat?

Ist die CPU im Ruhemodus aktiv?

Es hängt davon ab, ob. Es gibt verschiedene Ruhezustände (S1 bis S4) und der CPU-Status ist nicht in allen von ihnen gleich.

• Die CPU wird im Ruhezustand S1 gestoppt
• Die CPU ist im Ruhezustand S2 oder höher ausgeschaltet.

Der Ruhezustand ist normalerweise der Ruhezustand S3, aber das BIOS kann manchmal so konfiguriert werden, dass stattdessen der Ruhezustand S1 verwendet wird (wird verwendet, wenn die Wiederaufnahme von S3 nicht ordnungsgemäß funktioniert).

powercfg -a kann verwendet werden, um festzustellen, welche Ruhezustände ein PC unterstützt.

Beispielausgabe:

F:\test>powercfg -a
The following sleep states are available on this system: 
Standby (S3) Hibernate Hybrid Sleep
The following sleep states are not available on this system: 
Standby (S1)
    The system firmware does not support this standby state.
Standby (S2)
    The system firmware does not support this standby state.

System-Schlafzustände

Die Zustände S1, S2, S3 und S4 sind die Schlafzustände. Ein System in einem dieser Zustände führt keine Rechenaufgaben aus und scheint ausgeschaltet zu sein. Im Gegensatz zu einem System im heruntergefahrenen Zustand (S5) behält ein schlafendes System jedoch den Speicherstatus entweder in der Hardware oder auf der Festplatte bei. Das Betriebssystem muss nicht neu gestartet werden, um den Computer wieder in den Betriebszustand zu versetzen.

Einige Geräte können das System aus dem Ruhezustand aktivieren, wenn bestimmte Ereignisse eintreten, z. B. ein eingehender Anruf an ein Modem. Bei einigen Computern wird der Benutzer außerdem durch eine externe Anzeige darauf hingewiesen, dass das System nur in den Energiesparmodus wechselt.

Mit jedem aufeinanderfolgenden Ruhezustand von S1 bis S4 wird ein größerer Teil des Computers heruntergefahren. Alle ACPI-kompatiblen Computer schalten ihre Prozessortakte bei S1 aus und verlieren bei S4 den Systemhardwarekontext (es sei denn, vor dem Herunterfahren wird eine Ruhezustandsdatei geschrieben), wie in den folgenden Abschnitten aufgeführt. Details der Zwischenschlafzustände können variieren, je nachdem, wie der Hersteller die Maschine entworfen hat. Beispielsweise können auf einigen Computern bestimmte Chips auf dem Motherboard bei S3 an Leistung verlieren, während auf anderen solche Chips die Leistung bis S4 beibehalten. Darüber hinaus können einige Geräte das System möglicherweise nur aus S1 und nicht aus tieferen Ruhezuständen aufwecken.

Systemstromzustand S1

Der Systemleistungszustand S1 ist ein Ruhezustand mit den folgenden Eigenschaften:

Energieverbrauch

• Weniger Verbrauch als in S0 und mehr als in den anderen Schlafzuständen. Die Prozessoruhr ist ausgeschaltet und die Bustakte werden angehalten. Software-Wiederaufnahme

• Die Steuerung wird an der Stelle neu gestartet, an der sie aufgehört hat.

Hardware-Latenz

• In der Regel nicht länger als zwei Sekunden.

Systemhardware-Kontext

• Der gesamte Kontext wird von der Hardware beibehalten und verwaltet.

Systemstromzustand S2

Der Systemleistungszustand S2 ähnelt S1, mit der Ausnahme, dass der CPU-Kontext und der Inhalt des Systemcaches verloren gehen, weil der Prozessor die Leistung verliert. Der Zustand S2 weist folgende Merkmale auf:

Energieverbrauch

• Weniger Verbrauch als im Zustand S1 und mehr als im Zustand S3. Prozessor ist ausgeschaltet. Busuhren werden angehalten; Einige Busse könnten Strom verlieren. Software-Wiederaufnahme

• Nach dem Aufwecken beginnt die Steuerung mit dem Rücksetzvektor des Prozessors.

Hardware-Latenz

• Zwei Sekunden oder länger; größer oder gleich der Latenz für S1.

Systemhardware-Kontext

• Der CPU-Kontext und der System-Cache-Inhalt gehen verloren.

Systemstromzustand S3

Der Systemleistungszustand S3 ist ein Ruhezustand mit den folgenden Eigenschaften:

Energieverbrauch

• Weniger Verbrauch als im Zustand S2. Der Prozessor ist ausgeschaltet und einige Chips auf der Hauptplatine sind möglicherweise ebenfalls ausgeschaltet.

Software-Wiederaufnahme

• Nach dem Aufweckereignis beginnt die Steuerung mit dem Rücksetzvektor des Prozessors.

Hardware-Latenz

• Fast nicht zu unterscheiden von S2.

Systemhardware-Kontext

• Nur der Systemspeicher bleibt erhalten. CPU-Kontext, Cache-Inhalt und Chipsatz-Kontext gehen verloren.

Systemstromzustand S4

Der Systemleistungszustand S4, der Ruhezustand, ist der Energiesparmodus mit der niedrigsten Leistung und weist die längste Aufwachwartezeit auf. Um den Stromverbrauch auf ein Minimum zu reduzieren, schaltet die Hardware alle Geräte aus. Der Betriebssystemkontext wird jedoch in einer Ruhezustandsdatei (einem Speicherabbild) verwaltet, die das System vor dem Wechsel in den S4-Status auf die Festplatte schreibt. Beim Neustart liest der Loader diese Datei und springt zum vorherigen Standby-Speicherort des Systems.

Wenn ein Computer im Status S1, S2 oder S3 die gesamte Netz- oder Batterieleistung verliert, verliert er den Systemhardwarekontext und muss daher neu gestartet werden, um zu S0 zurückzukehren. Ein Computer im Status S4 kann jedoch von seinem vorherigen Standort aus neu gestartet werden, auch nachdem der Akku oder die Netzspannung verloren gegangen sind, da der Betriebssystemkontext in der Ruhezustandsdatei beibehalten wird. Ein Computer im Ruhezustand verbraucht keinen Strom (mit der möglichen Ausnahme des Erhaltungsstroms).

Der Zustand S4 weist die folgenden Eigenschaften auf:

Energieverbrauch

• Aus, mit Ausnahme von Erhaltungsstrom für den Netzschalter und ähnliche Geräte. Software-Wiederaufnahme

• Das System wird aus der gespeicherten Ruhezustandsdatei neu gestartet. Wenn die Ruhezustandsdatei nicht geladen werden kann, ist ein Neustart erforderlich. Wenn Sie die Hardware neu konfigurieren, während sich das System im S4-Status befindet, kann dies zu Änderungen führen, die verhindern, dass die Ruhezustandsdatei ordnungsgemäß geladen wird.

Hardware-Latenz

• Lang und undefiniert. Nur durch physische Interaktion wird das System in den Betriebszustand versetzt. Zu einer solchen Interaktion kann gehören, dass der Benutzer den EIN-Schalter drückt oder, wenn die entsprechende Hardware vorhanden und die Aktivierung aktiviert ist, einen eingehenden Klingelton für das Modem oder eine Aktivität in einem LAN. Das Gerät kann auch von einem Wiederaufnahme-Timer aufgeweckt werden, wenn die Hardware dies unterstützt. Systemhardware-Kontext

• Keine in Hardware beibehalten. Das System schreibt vor dem Ausschalten ein Speicherabbild in die Ruhezustandsdatei. Wenn das Betriebssystem geladen ist, liest es diese Datei und springt zum vorherigen Speicherort.

Schlafzustände des Quellsystems

Weitere Lektüre

• Ein AZ-Index der Windows CMD-Befehlszeile - Eine hervorragende Referenz für alle Dinge, die mit der Windows CMD-Zeile zu tun haben.
• powercfg - Steuert die Energieeinstellungen und konfiguriert den Ruhezustand / Standby-Modus.

Davids ausgezeichnete Antwort ist für herkömmliche Computer und Windows-Versionen vor 8 korrekt. In Windows 8 wurde jedoch ein neuer Ruhemodus für Geräte mit geringem Stromverbrauch (Atom-basierte Tablets usw.) eingeführt. Dies wird als InstantGo / Connected Standby bezeichnet . Dies ist der Standard-Ruhemodus, wenn Sie den Bildschirm eines Windows-Tablets mit unterstützter Hardware ausschalten.

Connected Standby verwendet nicht die herkömmlichen ACPI-Ruhezustände. Ziel ist es, die Konnektivitätsperipheriegeräte aktiv zu halten , damit das Betriebssystem auf Benachrichtigungen, z. B. eine eingehende E-Mail, Sofortnachricht usw., reagieren kann. Außerdem "wacht" der Computer alle 30 Sekunden für ein paar hundert Millisekunden auf. Die CPU sollte schneller reagieren (aufwachen) als bei einem herkömmlichen S3-Ruhezustand.

[Connected Standby erfordert] Die Fähigkeit, in weniger als 100 Millisekunden zwischen dem Leerlauf- und dem aktiven Modus umzuschalten. Der aktive Modus ermöglicht die Ausführung von Code auf den CPUs, jedoch nicht unbedingt den Zugriff auf das Speichergerät oder andere Host-Controller oder Peripheriegeräte. Der Leerlaufmodus kann ein taktgesteuerter oder leistungsgesteuerter Zustand sein, sollte jedoch der Zustand sein, der den geringsten Stromverbrauch für den SoC und den DRAM aufweist.

^Quelle

^{Beachten Sie, dass dies sehr viel schneller ist als die bis zu zwei Sekunden, die für S1 angegeben wurden, oder die zwei Sekunden oder mehr für S2 / S3, wie in Davids Antwort.}

Zu diesem Zweck wird die CPU in einem speziellen Zustand gehalten, den Microsoft auf unterstützter Hardware als DRIPS (Deepest Runtime Idle Platform State) bezeichnet.

Auf Intel (x86) SoCs fällt dies unter einen der neuen (nicht standardmäßigen) S0ix-Zustände , insbesondere S0i3. In diesem Zustand führt die CPU keinen Code aus, aber der SoC als Ganzes ist immer noch aktiv genug, um mit dem Netzwerk verbunden zu bleiben und auf Ereignisse zu reagieren.

Für ACPI gilt dies weiterhin als S0-Zustand (aktiv). Windows verwendet das ACPI_S0_LOW_POWER_IDLEFlag, um festzustellen, ob DRIPS unterstützt wird. Die ACPI-Spezifikation ( 6.0 , April 2015, §5.2.9, Tabelle 5-35, S. 127) definiert dieses Flag als:

Ein One informiert OSPM darüber, dass die Plattform in S0 ähnliche oder bessere Energieeinsparungen erzielen kann als in S3. Wenn dieses Bit gesetzt ist, zeigt dies an, dass das System keinen Stromvorteil erzielt, indem es einen Ruhezustand-Übergang zu S3 durchführt.

Laut Microsoft :

Systeme, die Modern Standby unterstützen, verwenden nicht S1-S3.

Es gibt viele Arten von Standby-Modi, die von ACPI verwaltet werden: https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Configuration_and_Power_Interface

Die CPU läuft normalerweise im Standby-Modus, obwohl mit einer niedrigen Taktrate - sie hört nur auf bestimmte Eingaben und führt keinen anderen Prozess aktiv aus. Ich habe versucht, es zuerst durch Ausführen von procmon zu messen und den Laptop in den Ruhezustand zu versetzen, aber es lief in diesem Zeitraum überhaupt nicht.

Es gibt 4 globale Zustände, G0-G3, wo G0 Lauf und G3 ist Mechanical off Laut dem Artikel verknüpft, G1 substate S2 schaltet sich aus CPU und bewegt es den Cache zu RAM. Der Arbeitsspeicher ist derjenige, der in allen Energiesparmodi eingeschaltet ist - er wird im Ruhezustand und beim normalen Herunterfahren ausgeschaltet. In den meisten Energiesparmodi sind alle externen Eingabegeräte eingeschaltet und senden Aktivierungsereignisse an den Computer. Der Computer kann sich auch selbst aktivieren, um Routinen zu verarbeiten, die Weckrufe erfordern.

Ich kann diesen bereits ausgezeichneten Antworten nichts Technisches hinzufügen. Der einfachste Weg, die Auswirkung des Energiesparmodus auf Ihren eigenen Computer zu testen (ich nehme an, Sie sprechen von einem Laptop, da Sie sagen, dass Sie ihn weglegen), besteht darin, den Laptop in den Energiesparmodus zu versetzen und den Netzstecker zu ziehen (beachten Sie den Akku) Ebene zuerst). Setzen Sie das Gerät einige Stunden später fort und prüfen Sie, ob der Akku während dieser Zeit leer ist.

Ich habe herausgefunden, auf welche harte Weise der Schlafmodus meine Batterie in angemessenem Tempo erschöpft. Ich habe vor einer Reise den Deckel meines Laptops geschlossen, weil ich dachte, ich hätte "den Deckel schließen" so konfiguriert, dass in den erweiterten Energieeinstellungen der Ruhezustand ausgelöst wird. Stattdessen wurde der Laptop in den Ruhemodus versetzt. Einige Stunden später konnte das Gerät nicht fortgesetzt werden, da der Akku vollständig entladen war (es handelte sich um einen alten, schwachen Akku).

Im Gegensatz dazu kann ich meinen Laptop in den Ruhezustand versetzen und auf unbestimmte Zeit vom Stromnetz trennen. Dadurch wird der Akku nicht schneller entladen als bei einer natürlichen Erhaltungsentladung über Tage.

Aber wie die anderen Beiträge schon sagten: YMMV.