Sata aggressive link power management что это

Выбор режима работы SATA (IDE, AHCI, RAID), NVMe

Содержание

Содержание

Идеальная сборка — это когда каждый компонент системы работает со 100% отдачей. Казалось бы, такая тривиальная задача, как подключение жесткого диска к материнской плате не должна вызвать особых затруднений. Подключаем HDD к соответствующему разъему, и, вуаля — в системе есть место для развертывания операционки и хранения файлов. Но не все так просто!

Чтобы познать дзен сборки и получить оптимальную по определенным параметрам (быстродействие, надежность и т. д.) систему, нужно обладать определенным пониманием логики работы современных протоколов и алгоритмов передачи данных, знанием режимов работы контроллера HDD на материнке и умениями в области их практического использования.

BIOS и UEFI — разница есть!

Прежде чем рассматривать режимы работы SATA, следует познакомиться и рассмотреть различия между BIOS (базовая система ввода/вывода) и UEFI (унифицированный интерфейс расширяемой прошивки), ведь именно с их помощью придется вносить изменения в конфигурацию системы.

BIOS-ом называют управляющую программу, «зашитую» в чип материнской платы. Именно она отвечает за слаженную работу всех подключенных к материнке устройств.

Начиная с 2012–2013 годов, большинство материнских плат снабжается UEFI — усовершенствованной управляющей программой, наделенной графическим интерфейсом и поддерживающей работу с мышью. Но, что называется «по старинке», оба варианта, на бытовом уровне, называют BIOS.

Даже неискушенному пользователю понятно, что причиной столь радикальной смены курса при создании UEFI стало не желание производителей «приблизить» интерфейс к конечному пользователю ПК, сделать его более удобным и понятным, а более веские причины.

Таким весомым аргументом стало ограничение на возможность работы с накопителями большого объема в изначальной версии BIOS. Дело в том, что объем диска ограничен значением, приблизительно равным 2,1 ТБ. Взять эту планку без кардинальных изменений управляющего софта было невозможно. К тому же БИОС работает в 16-битном режиме, используя при этом всего 1 МБ памяти, что в комплексе приводит к существенному замедлению процесса опроса (POST-опрос) устройств и началу загрузки из MBR области с установленной «осью».

UEFI лишена вышеперечисленных недостатков. Во-первых, расчетный теоретический порог объема дисковой подсистемы составляет 9,4 ЗБ (1 зеттабайт = 10 21 байт), а во-вторых, для загрузки операционки используется стандарт размещения таблиц разделов (GPT), что существенно ускоряет загрузку операционной системы.

Разметка жестких дисков

Как говорилось ранее, у стандартов BIOS и UEFI — различный подход к разметке области жесткого диска. В BIOS используется так называемая главная загрузочная запись (MBR), которая четко указывает считывающей головке HDD сектор, с которого нужно начать загрузку ОС.

В UEFI это реализовано иначе. В этом стандарте используется информация о физическом расположении таблиц разделов на поверхности HDD.

Как это работает?

Каждому разделу жесткого диска присваивается свой собственный уникальный идентификатор (GUID), который содержит всю необходимую информацию о разделе, что существенно ускоряет работу с накопителем. К тому же при использовании GPT риск потерять данные о разделе минимальны, поскольку вся информация записывается как в начальной области диска, так и дублируется в конце, что повышает надежность системы в целом.

Для понимания — при использовании MBR, информация о загрузочной области находится только в начале диска, в строго определенном секторе и никак не дублируется, поэтому, при ее повреждении, загрузить операционную систему с такого диска будет невозможно. Систему придется устанавливать заново.

Еще одно существенное отличие — при использовании «старого» BIOS и MBR на диске можно максимально создать четыре логических раздела. В случае необходимости создания их большего количества придется доставать свой шаманский бубен и прибегнуть к определенным действиям на грани магии и «химии». По сути, предстоит проделать трюк с одним из основных разделов. Сначала преобразовать его в расширенный, а затем создать внутри него нужное количество дополнительных разделов. В случае использования стандарта GPT все это становится неактуальным, поскольку изначально в ОС Windows, при использовании новой философии разметки HDD, пользователю доступно создание 128 логических разделов.

Что касается физической разбивки диска на логические разделы, то здесь нужно четко понимать задачи, под которые они создаются. Нужно приучить себя четко разделять данные пользователя и системные файлы. Исходя из этого, логических дисков в системе должно быть как минимум два. Один под операционку, второй под пользовательские данные.

Оптимальный вариант — иметь в ПК два физических диска. SSD объемом 120–240 ГБ под систему и быстрые игрушки и HDD под документы и файлы мультимедиа необходимого объема.

В некоторых случаях можно еще разделить том пользовательских данных на два раздела. В одном хранить важные файлы (те, что нужно сохранить любой ценой) и текущие, утрата которых не критична и их легко будет восстановить с просторов интернета (музыка, фильмы и т. д.). И, конечно же, приучить себя регулярно сохранять резервную копию раздела с важными данными (облачные хранилища, внешний HDD и т. д.), чтобы не допустить их потери.

Режимы работы SATA

Покончив с необходимым теоретическим минимумом, следует определиться с выбором режима работы контроллера HDD материнской платы и сферами их применения.

Сложно представить необходимость такого режима работы в составе современного ПК. Разве что в одной точке пространства и времени сойдутся найденный на антресоли старенький HDD с рабочей ОС и «самоткаными» эксклюзивными обоями рабочего стола, и безудержное желание сохранить их для потомков.

К выбору режима работы накопителя следует отнестись ответственно. Выбрать его нужно перед началом установки операционной системы! В противном случае, при его смене на уже установленной операционке, очень велика вероятность получения экрана смерти (BSOD) и отказа ПК работать.

Исправить ситуацию конечно можно, выполнив с десяток пунктов из многочисленных инструкций, коими пестрит интернет, но рациональней будет установка ОС заново, что называется с чистого листа, чем забивание «костылей» в надежде все починить.

Собирая систему важно не только правильно подобрать компоненты и подключить провода и шлейфы, также важно грамотно настроить ее конфигурацию, ведь быстродействие накопителей зависит не только от «железной» начинки, но и от способа управления ей.

Источник

ALPE and ASP

К числу опций, появившихся в BIOS сравнительно недавно, можно отнести опцию ALPE and ASP. Опция предназначена для установки особого режима работы хост-контроллера накопителей на жестких дисках интерфейса SATA. Как правило, пользователь может лишь включить или выключить опцию, выбрав соответственно варианты Enabled или Disabled.

Принцип работы

Большинство хост-контроллеров SATA обеспечивают поддержку режима AHCI, который позволяет задействовать ряд дополнительных функций, в том числе и «горячее» подключение накопителей. Однако подобная возможность требует использования таких технологий, как Aggressive Link Power Management (ALPМ) и Aggressive Slumber/Partial (ASP).

ALPМ представляет собой протокол управления питанием, разработанный для совместимых с AHCI устройств. Включение данной технологии позволяет хост-контроллеру SATA задействовать режим низкого потребления энергии в периоды отсутствия активности накопителей. ALPМ поддерживает три основных состояния: активное, небольшое потребление энергии (Low Power) и глубокий сон (Deep Sleep).

Разновидностями состояния Low Power являются режимы Slumber и Partial. Данные режимы различаются, прежде всего, скоростью выхода из них в активное состояние. Для Partial данное время составляет 10 микросекунд, а для Slumber – 10 миллисекунд. Таким образом, возврат из режима Slumber осуществляется медленнее, чем из режима Partial.

Описываемая функция позволяет пользователю включить в компьютере поддержку технологии ALPM. Аббревиатура ALPE означает ALPM Enabled (Задействовать ALPM). Также опция позволяет использовать возможность активного переключения между состояниями Partial и Slumber (Aggressive Slumber/Partial). По умолчанию опция имеет значение Disabled.

Стоит ли включать опцию?

Функцию стоит включить в том случае, если вы хотите использовать такую возможность контроллера AHCI, как «горячее» подключение накопителей. В противном случае функцию можно оставить выключенной.

Источник

Сравнение энергопотребеления: SATA AHCI против IDE

Из-за увеличивающихся затрат на электроэнергию и охлаждение для компьютерных систем и систем хранения данных, вопросу энергосбережения придается большое значения в мире. И беспокойство по этому поводу у конечных потребителей, заставляет производителей компьютерных компонентов включать в них различные протоколы управления питания, для снижения электропотребления. Не малое значение в этом плане, придается электромеханическим устройствам, такие как жесткие диски, CD\DVD приводы, которые потребляют значительно часть электроэнергии в системах. По этому, в современных интерфейсах обязательно есть протоколы и технологии управления питания и Serial Attached SCSI (SAS) и Serial ATA (SATA) тут не исключение.

За управление питанием в Serial ATA (SATA) отвечает Link Power Management (LPM). Но как и любая технология, эффективности ее должна проверяться практикой и тут интересно, повторяется судьба с технологий упорядочивания команд (Native Command Queuing (NCQ)), так же реализованная в SATA, или от LPM есть реальная польза.

Тут конечно можно задаться вопросом, а зачем выяснять, если толк это технологии управления питания или нету, ведь в нашей стране электроэнергия стоит копейки и нам куда важней быстродействие жесткого или твердотельного диска. Конечно, быстродействие жесткого диска имеет большое значение, если учитывать, что это обычно самый низко производительный компонент в системе, но стоит вспомнить, что в последнее время конечный потребитель предпочитает использовать именно мобильные устройства: ноутбуки, нетбуки, ультра мобильные устройства и интернет-планшеты, где продолжительность автономной работы стоит не на последнем месте.

Теперь попробуем проверить, насколько Link Power Management (LPM), позволяет снизить энергопотребление, для этого возьмем типичный ноутбук: Toshiba A300 в конфигурации: Core Duo T5850 2,160 ГГц/DDR2 3072 Мб/640Gb HDD (320Gb*2)/ATI Mobility Radeon HD3470/15,4» 1280×800/ аккумулятор 4000 мАч. В данной модели установлены два SATA диска.

Самое тестирование пройдет при использовании операционных систем Windows XP и Windows 7, при работе SATA контроллера в режиме AHCI и IDE. Программа для измерения продолжительности автономной работы от аккумулятора будет Battery Eater. Запуск ее будет осуществляться в классическом режиме и в режиме чтения.

Еще раз убеждаемся, что Windows 7, намного энергоэффективней Windows XP и дает существенное увеличение времени работы ноутбука от аккумулятора, при этом стоит обратить внимание, что при переходе с Windows XP на Windows 7, в режиме работы IDE SATA контролера достигается наибольший эффект (+28%). (аналогичный результат был получен при смене операционной системы Windows XP на Windows 7, на нетбуке Acer Aspire One 110, который оснащен SSD и работающий в IDE режиме.) С другой стороны, автономность работы ноутбука при использовании IDE режима все равно меньше, чем при работе в AHCI режиме, вне зависимости от использования операционная система.

Тут, на первый взгляд, система с Windows XP при смене режима работы SATA контролера получает более значительный прирост экономии электроэнергии, чем у Windows 7, но стоит вспомнить, что ядро Windows 7, в отличии от Windows XP, оптимизировано для минимизации потребления энергии при взаимодействии с Процессором, PCI Express, USB и SATA. Соответственно, при переходе с режима IDE на AHCI в Windows 7, эффект от включения только Link Power Management, заметно меньше, чем в Windows XP, у которой нет возможности задействовать другие технологии уменьшения энергопотребления.

Особенно, это должно интересовать пользователей, которые беспокоятся по поводу максимализации автономной работы ноутбука от аккумулятора и эксплуатирующих на нем Windows XP и тех, кто производил даунгрейд (downgrade) с Windows Vista и переключал режим работы SATA контроллера на IDE, что бы поставить на свой ноутбук Windows XP, без интеграции AHCI драйвера.

Источник

Что означает DIPM для SSD дисков

Рассматривая различные характеристики SSD дисков, достаточно часто можно встретить упоминание об DIPM в характеристике энергопотребления твердотельного дисков. Если SSD используется или планируется использовать в desktop-ах, то на это значение можно не обращать внимания, а если в notebook-ах и netbook-ах? Вот тут все зависит от того, насколько вам небезразлично время автономной работы мобильного устройства от аккумулятора. Что же, попробуем разобраться в вопросе, что такое DIPM и для чего он нужен SSD.

Начнем с основ — со спецификации Serial ATA (SATA). В соответствии ей, SATA контроллеры должны уметь работать в двух режимах: в родном — Advanced Host Controller Interface (AHCI) и в совместимом со старым Parallel ATA (PATA). Последний из-за спецификации ограничен в возможностях применения новых функций устройств, поэтому дополнительные возможности для устройств можно получить используя режим AHCI. В этом режиме доступны такие функции как NCQ, LPM, Hot Swap, Port Multiplier. Но нас интересует функция LPM.

Название Link Power Management (LPM) можно буквально перевести как «Управление питанием». Функция LPM заключается в следующем: при отсутствии передачи данных на физическом уровне между хост-контроллером и диском, происходит перевод их в низкое энергопотребление.

В SATA AHCI Link Power Management имеются два типа управления — Host Initiated Link Power Management (HIPM) и Device Initiated Link Power Management (DIPM), которые обеспечивают два дополнительных состояния устройств, в дополнение к существующему Active — это Partial и Slumber.

Находясь в состоянии Active, устройства постоянно готовы к вводу-выводу. В состоянии Partial, хост-контроллер в отсутствии ввода-вывода, может переводить устройства в энергосберегающий режим с последующим выходом из него, не более чем 10 микросекунд. Состояние Slumber обладает более глубоким режимом энергосбережения, чем Partial — на выход из энергосберегающего режима отведено 10 миллисекунд. Так как время восстановления для Slumber, больше чем для Partial, то Slumber обеспечивает большее энергосбережение системы, тогда как Partial является балансом между производительностью и энергосбережением.

Перевод устройства в состояние Partial и Slumber может осуществляться как посредством Host Initiated Link Power Management (HIPM), так и Device Initiated Link Power Management (DIPM) — разница лишь в том, чем инициализируется переход в энергосберегающий режим.

Управление питанием, инициируемое хост-контроллером — HIPM (Host Initiated Link Power Management), может быть реализовано как в аппаратной части контроллера, так и в программной. При использовании этого управления, хост-контроллер запрашивает переход в энергосберегающий режим сразу после того, как все запросы к диску будут завершены, ведь именно хост-контроллер осведомлен, какие запросы были или будут отправлены на устройство, это позволяет переходить в состояние низкого энергопотребления сразу же после выполнения всех запросов к диску. Переключение состояния питания осуществляет именно хост-контроллер.

Управление питанием, инициируемое устройством — DIPM (Device Initiated Link Power Management), реализуется диском. Диск определяет, сколько времени требуется для выполнения команд, чтобы по их завершении сразу перейти в энергосберегающий режим.

Каждый из этих типов управления энергопитанием обеспечивает экономию энергии, однако максимальная экономия достигается тогда, когда эти два типа управления используются совместно.

Упрощенная схема работы LPM, в частности управление DIPM, представляется следующим образом: после завершения передачи данных хост-контроллеру, устройство запрашивает разрешение на переход в энергосберегающий режим; хост-контроллер принимает переход или отвергает; если принимает, то дает соответствующую команду на переход; переход осуществляется в состояние Partial (по причинам производительности); после периода бездействия хост-контроллер дает команду на переход устройства в состояние Slumber (из за особенности механизма переключения состояния, переход осуществляется, через промежуточное активное состояние). Если происходит обращение к диску, то контроллер дает команду на переход в Active.

Практика использования функции SATA AHCI Link Power Management продемонстрировала снижение энергопотребления жестких дисков с 2-3 Вт в активном состоянии до 0,1-0,7 Вт в режиме простоя, а в случае с твердотельными дисками (SSD) менее 0,1 Вт.

На первый взгляд SATA AHCI LPM позволяет существенно снизить энергопотребление жесткого и твердотельного диска. Но будет ли существенная экономия в энергопотреблении для системы в целом? Это можно определить только при помощи тестирования в типичных условиях эксплуатации системы.
В качестве тестовой площадки был выбран ноутбук (выбор не случаен, так как именно на мобильных устройствах можно легко выявить уменьшение энергопотребления системы, по увеличению времени автономной работы от аккумулятора, и этот параметр более информативен для пользователя, чем значение в ватах).

Но прежде чем перейти к результату тестирования, хотелось обратить внимание на несколько моментов. Во-первых, функция AHCI Link Power Management поддерживается только мобильными чипсетами (по крайней мере чипсетами от Intel). Во-вторых, активация режима управления DIPM зависит от использования версии операционной системы и драйвера. Начиная с Windows Vista в состав операционной системы уже входит драйвер для AHCI режима — «Standard AHCI 1.0 Serial ATA Controller», который обеспечивает работу с DIMP, но в Windows Vista по умолчанию он отключен, а для Windows 7, он включен только для режима эрегосбережения. Изменение режима работы AHCI LPM осуществляется через настройки энергосбережения в панели управления или консольную команду powercfg.

Для определения продолжительности автономной работы ноутбука (Acer TimeLineX) от аккумулятора в режимах HIPM и HIPM+DIPM использовалась программа Battery Eater, которая запускалась в классическом тесте и в режиме чтения, как для жесткого диска (TOSHIBA MK1652GSX) так и для твердотельного (INTEL SSDSA2M080G2GC).

По результату видно, что использование режима HIPM+DIPM против HIPM для жесткого диска так же дает положительный результат, увеличилось время работы ноутбука от аккумулятора на 11 и 30 минут, для классического теста и теста чтения соответственно.

Для твердотельного диска, время автономной работы увеличилось на 20 и 50 минут.

При сравнении твердотельного диска с жестким, по продолжительности автономной работы ноутбука от аккумулятора, получаем, что при замене жесткого диска на твердотельный, время автономной работы ноутбука увеличилось всего на 10 минут для классического теста в режиме работы AHCI LPM – HIPM и на 21 минут в режиме HIPM+DIPM.

В режиме чтения, значения более существенные 25 и 45 минут соответственно.

В итоге получается, что использование AHCI LPM в режиме HIPM+DIPM эффективно не только для твердотельного диска, но для жесткого диска, но максимальный результат продолжительности работы ноутбука от аккумулятора достигается с использованием твердотельного диска.

Надеюсь, что данная запись позволила ответить на вопрос, что такое DIPM и для чего он нужен SSD.

Источник

Agressive LPM Support

материал № 9496

Недостатком будет являться увеличение отклика накопителя при выходе его из режима бездействия в режим работы, которое может варьироваться от 10 до 20 мс.

КОММЕНТАРИИ к «Agressive LPM Support»

ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ

Проявления неисправностей, связанных с данным параметром (0)

IT-WIKI (1)

ID материала: 11461 / Дата публикации: 27.06.2018 / Просмотров: 209

Это усовершенствованный интерфейс для накопителей информации, поддерживающих шину SATA.Спецификация интерфейса была опубликована и использовалась Intel, но в последствии стала стандартом де-факто.

Дает возможность использовать очередность команд (NCQ) и горячую замену. Если материнская плата не поддерживает AHCI, то SATA-устройства на ней будут работать в режиме IDE.

— только в данном режиме возможна горячая замена накопителей, подключаемых через разъем eSATA.

Параметры BIOS (107)

Описание значений параметров:

Описание значений параметров:

Описание значений параметров:

Описание значений параметров:

Описание значений параметров:

Описание значений параметров:

Данный параметр (обратная связь при перегреве) определяет, должен ли процессор сбрасывать частоту (троттлинг) при поступлении сигнала о перегреве подсистемы его питания на материнской плате.

Чем выше частота процессора и напряжение его питания, тем выше нагрузка на подсистему питания на материнской плате. Которая приводит к нагреву элементной базы (дроссели, транзисторы, конденсаторы), которая также может выйти из строя. При достижении температуры подсистемы питания до критического уровня (как правило 80 гр.по Цельсию), подсистема посылает об этом сигнал в процессор, который должен сбросить свою частоту, чтобы уменьшить нагрузку на подсистему питания.

Подсистемы питания, обладающие такой возможностью, входят в состав материнских плат компании ASUS и носят название Extreme Engine DIGI+ (I, II, III версии). И, вследствие этого, данный параметр можно встретить в БИОС (UEFI) материнских плат этой компании.

Описание значений параметров:

Проявление неисправностей: Отключение параметра может привести к повреждению материнской платы, особенно, если процессор разогнан.

Источник