Настройка аппаратных технологий

Настройка аппаратных технологий начинается с ручного отключения ненужных в данный момент компонентов системы. Обычно это можно сделать, вызвав при загрузке BIOS ноутбука утилиту Setup. В некоторых компьютерах, таких, как, например, ThinkPad от IBM доступ к параметрам Setup’а осуществляется в любой момент путем запуска специального приложения. Как правило, такие глубокие настройки системы позволяют отключать питание встроенных модема и сетевой карты, а, возможно, и других устройств, использование которых в мобильном режиме не планируется. Следующий этап – активация энергосберегающих технологий.

Начало встроенным технологиям энергосбережения было положено с выходом на рынок мобильного процессора Pentium III M. В нём было реализовано решение SpeedStep, специально разработанное компанией Intel для увеличения автономной работы ноутбуков. Передовая по тем временам технология выгладит сегодня довольно примитивно: при отключении от электросети и переходе на питание от батарей тактовая частота процессора скачкообразно снижается до 600 МГц. Соответственно, снижается и энергопотребление чипа. С развитием мобильных процессоров совершенствовалась и технология. В чипах платформы Centrino применяется уже решение Enhanced SpeedStep. Эта новинка не просто снижает тактовую частоту CPU – она позволяют регулировать напряжение питания, как в зависимости от способа энергоснабжения, так и в зависимости от нагрузки на процессор. При этом число доступных уровней напряжения и тактовой частоты (рабочих точек) не два, а несколько (обычно 5 или 6 в зависимости от типа процессора). Кроме того, оценка загруженности процессора производится через очень короткие промежутки времени, что предотвращает работу процессора «вхолостую».

Перед активацией Enhanced SpeedStep на ноутбуке нужно убедиться, что в системе присутствует специальный драйвер. Если компьютер приобретался с предустановленной операционной системой, то такой драйвер либо уже инсталлирован, либо находится на диске с дистрибутивами к ноутбуку. Если же дистрибутивы недоступны, драйвер SpeedStep можно скачать с сайта производителя компьютера или официального сайта Intel.

После того, как вы убедились, что драйвер присутствует в системе, можно производить настройку. При этом нужно учитывать, что в отдельных моделях мобильных компьютеров технологию SpeedStep можно активировать только через настройки BIOS. Причем, в BIOS моделей, оснащенных процессором Pentium III M, это решение может называться Geyservill.

Технология Enhanced SpeedStep работает в четырёх режимах. Режим максимальной производительности по умолчанию включается при питании от электросети. Автоматический режим запускается при работе от батарей и в зависимости от загрузки процессора производит переключение между доступными рабочими точками. Режим оптимизированной производительности для работы от батарей самостоятельно снижает расход энергии до минимума во время пауз или минимальных нагрузок. Режим максимальной экономии батарей переводит процессор в нижнюю рабочую точку. При этом производительность системы минимальна. Последние два режима выбираются пользователем самостоятельно путем выбора соответствующих схем в меню «Электропитание» панели управления. Некоторые ноутбуки имеют фирменные утилиты настройки технологии SpeedStep. Опыт показывает, что удачно подобранная схема питания ноутбука может продлить время работы от батарей почти на 50% (надо думать, по сравнению со схемой, подобранной неудачно).

Владельцам ноутбуков с процессорами Pentium 4 M и Pentium М время работы от батарей поможет продлить технология Deep Sleep («глубокий сон») или её усовершенствованная версия Deeper Sleep («очень глубокий сон»). Эти решения мгновенно снижают энергопотребление процессора почти в 10 раз во время пауз (например, между нажатием двух клавиш на клавиатуре) длиной более 1 мс. Нелишне заметить, что технологии Deep Sleep и Deeper Sleep могут обозначаться как C3 ACPI и C4 ACPI соответственно.

Отметим ещё один подход к снижению энергопотребления процессоров, реализованный в чипах Intel. Технология Mobile Voltage Positioning (IMVP) повышает экономичность ядра процессора за счет снижения напряжения питания с одновременным увеличением силы тока. Эта технология оказывает влияние на уменьшение тепловыделения при работе процессора.

В современных ноутбуках с мощной графикой большая доля расхода энергии приходится на графический процессор. Разработчики GPU не могли остаться в стороне от проблем энергосбережения. В результате новейшие видеочипы по количеству решений в этой области не уступают центральным процессорам. Проиллюстрируем систему управления питанием GPU на примере одной из последних разработок компании ATI Technologies – графическом адаптере для мобильных компьютеров Mobility Radeon 9800. Несмотря на то, что тактовая частота новинки была намеренно снижена по сравнению с предыдущей моделью с 445 МГц до 350 МГц, энергопотребление чипа все равно остается слишком высоким для мобильных устройств. По аналогии с CPU, разработчики из ATI снабдили свой продукт аппаратной энергосберегающей технологией Powerplay. Она включает в себя два любопытных решения. Одно из них – Power on demand – позволяет изменять тактовую частоту ядра процессора в зависимости от испытываемой нагрузки. Другое – Clock Gating – автоматически определяет и отключает блоки процессора, не участвующие в данный момент в его работе. Последнее особенно важно для увеличения времени автономной работы – если в дороге пользователь не играет в навороченные игры, избыточная мощность GPU ему не нужна.

При необходимости, пользователь ноутбука с Mobility Radeon 9800 может вручную регулировать питание графического чипа. Для этого предусмотрена соотвествующая утилита, доступная из вкладки свойств адаптера. По желанию можно установить одну из трех схем питания. При максимальной производительности тактовая частота ядра равна 350 МГц, а видеопамяти – 300 МГц. При режиме сохранении заряда батарей – 120 и 120 МГц. В промежуточном положении – 200 и 180 МГц соотвественно. Чтобы функции энергосбережения стали доступны, как и в случае с технологией Powerplay, рекомендуется пользоваться только оригинальными драйверами.

Итак, тщательная настройка аппаратных функций энергосбережения различных комплектующих ноутбука, безусловно, позволит продлить время автономной работы батарей. Однако все усилия могут быть сведены на нет запуском в автономном режиме ненужного, но энергоемкого процесса.