Kapitel 32. Energieverwaltung

Inhaltsverzeichnis

32.1. Energiesparfunktionen
32.2. ACPI
32.3. Ruhezustand für Festplatte
32.4. Das Powersave-Paket

Die Energieverwaltung ist insbesondere bei Notebook-Computern von großer Wichtigkeit, sie ist jedoch auch für andere Systeme sinnvoll. ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) steht auf allen modernen Computern (Laptops, Desktops und Servern) zur Verfügung. Für Energieverwaltungstechnologien sind geeignete Hardware- und BIOS-Routinen erforderlich. Die meisten Notebooks und modernen Desktops und Server erfüllen diese Anforderungen. Es ist außerdem möglich, die CPU-Frequenzskalierung zu steuern, um Energie zu sparen oder den Geräuschpegel zu senken.

32.1. Energiesparfunktionen

Energiesparfunktionen sind nicht nur für die mobile Verwendung von Notebooks von Bedeutung, sondern auch für Desktop-Systeme. Die Hauptfunktionen und ihre Verwendung im ACPI sind:

Standby

Bei diesem Betriebsmodus wird der Bildschirm ausgeschaltet. Bei einigen Computern wird die Prozessorleistung gedrosselt. Diese Funktion entspricht ACPI-Zustand S1 bzw. S2.

Stromsparmodus (in Speicher)

In diesem Modus wird der gesamte Systemstatus in den RAM geschrieben. Anschließend wird das gesamte System mit Ausnahme des RAM in den Ruhezustand versetzt. In diesem Zustand verbraucht der Computer sehr wenig Energie. Der Vorteil dieses Zustands besteht darin, dass innerhalb weniger Sekunden die Arbeit nahtlos wieder aufgenommen werden kann, ohne dass ein Booten des Systems oder ein Neustart der Anwendungen erforderlich ist. Diese Funktion entspricht ACPI-Zustand S3. Die Unterstützung für diesen Zustand befindet sich noch in der Entwicklungsphase und hängt daher weitgehend von der Hardware ab.

Tiefschlaf (Suspend to Disk)

In diesem Betriebsmodus wird der gesamte Systemstatus auf die Festplatte geschrieben und das System wird von der Energieversorgung getrennt. Es muss eine Swap-Partition vorhanden sein, die mindestens die Größe des RAM hat, damit alle aktiven Daten geschrieben werden können. Die Reaktivierung von diesem Zustand dauert ungefähr 30 bis 90 Sekunden. Der Zustand vor dem Suspend-Vorgang wird wiederhergestellt. Einige Hersteller bieten Hybridvarianten dieses Modus an, beispielsweise RediSafe bei IBM Thinkpads. Der entsprechende ACPI-Zustand ist S4. In Linux wird "suspend to disk" über Kernel-Routinen durchgeführt, die von ACPI unabhängig sind.

Akku-Überwachung

ACPI überprüft den Akkuladestatus und stellt entsprechende Informationen bereit. Außerdem koordiniert es die Aktionen, die beim Erreichen eines kritischen Ladestatus durchzuführen sind.

Automatisches Ausschalten

Nach dem Herunterfahren wird der Computer ausgeschaltet. Dies ist besonders wichtig, wenn der Computer automatisch heruntergefahren wird, kurz bevor der Akku leer ist.

Herunterfahren von Systemkomponenten

Das Ausschalten der Festplatte ist der wichtigste Einzelaspekt des Energiesparpotentials des gesamten Systems. Je nach der Zuverlässigkeit des Gesamtsystems, kann die Festplatte für einige Zeit in den Ruhezustand versetzt werden. Das Risiko eines Datenverlusts steigt jedoch mit der Dauer der Ruhephase. Andere Komponenten, wie PCI-Geräte, die in einen bestimmten Energiesparmodus versetzt werden können, können (zumindest theoretisch) mithilfe von ACPI deaktiviert oder dauerhaft in der BIOS-Einrichtung deaktiviert werden.

Steuerung der Prozessorgeschwindigkeit

In Verbindung mit der CPU gibt es drei Möglichkeiten, Energie zu sparen: Frequenz- und Spannungsskalierung (auch PowerNow! oder Speedstep), Drosselung und Versetzen des Prozessors in den Ruhezustand (C-Status). Je nach Betriebsmodus des Computers können diese Methoden auch kombiniert werden.