通过

SATA/AHCI

  • 项目

本部分详细介绍 Microsoft 的内置 SATA 驱动程序 (StorAHCI) 如何管理电源以及有哪些可用的配置选项。

HIPM/DIPM

默认情况下，启用了“仅 HIPM”，StorAHCI 管理“部分”到“睡眠”的转换。 当设备处于 D0 状态时，在链接进入“部分”状态 100 毫秒后，StorAHCI 将转换为“睡眠”状态。 StorAHCI 通过启用 SATA-I/O 标准版的“主动部分功能”，允许控制器处理从“活动”到“部分”的转换。

设备进入 D3 状态后，StorAHCI 会立即将链接转换到“睡眠”。

之所以选择“仅 HIPM”，是因为 StorAHCI 直接控制 DEVSLP 转换，并且通常情况下，支持 DEVSLP 的控制器指示只能通过“睡眠”状态访问 DEVSLP。 因此，StorAHCI 还需要控制到“睡眠”状态的转换。

DEVSLP

StorAHCI 直接控制 DEVSLP，以便有效地平衡功率、响应性和可诊断性。 因此，StorAHCI 不使用硬件控制的 DEVSLP 功能（即遵循 SATA-I/O 规范的“主动 DEVSLP”）。
DEVSLP 映射到单个逻辑空闲电源状态或“F 状态”，即 F1。

下表显示了 SATA 设备在不同系统电源状态下转换为 DEVSLP 之前必须处于空闲状态的时间。 请注意，如果控制器已指定必须从“睡眠”进入 DEVSLP，则 StorAHCI 会首先转换到“睡眠”，然后在完成到“睡眠”的转换后，立即转换为“DEVSLP”。 如上所述，这意味着必须支持 HIPM。

系统电源状态 DEVSLP 空闲超时
S0（工作正常） 6 秒
S0 低功耗空闲（新式待机 (MS)） 50 毫秒

自适应 D3 空闲超时

现在，新式待机系统支持带旋转介质的 SATA 驱动器，需要在省电和设备可靠性之间进行平衡。 处于“新式待机”模式时，设备需要更主动地关闭电源，以满足系统的电源要求。 但是，过于主动地关闭旋转驱动器可能会导致驱动器的机械部件过度消耗。 为了帮助你减少消耗和磨损，Windows 10 包括自适应 D3 空闲超时，根据典型设备保证来跟踪设备的电源周期计数，并与最差情况模型进行比较（最差情况是驱动器只能持续使用几年）。 如果实际电源周期频率趋势过于接近最差情况模型，则 D3 空闲超时会增大，使趋势恢复成更安全的数字。 如果电源周期频率够低，因此设备没有过度消耗风险，则 D3 空闲超时值会显著缩小，以确保驱动器在新式待机中空闲后快速关闭电源。

StorAHCI 将旋转驱动器的最小电源周期指定为 5 分钟。 这意味着，如果此类驱动器的电源周期频率超出 5 分钟一次，则当空闲时间较短时，它会改为保持通电状态，以这种方式进行补偿。 如果要根据设备供应商的指导修改最小电源周期，可以使用以下注册表项：

  • 名称：MinPowerCyclePeriodInSecs
  • 类型：MULTI_SZ
  • 路径：HKLM\System\CurrentControlSet\Services\storahci\Parameters\Device
  • 值：<Product ID> <Value>，例如“ST31000528AS 300”或“WDC WD4* 360”
    • 若要指定一个模式来匹配多个产品 ID，请使用：
      • ‘?’ 来匹配任何单个字符
      • “*”来匹配任何剩余字符
    • 值本身以秒为单位。

设备维护时间

由于现在可以给旋转驱动器留出大量的时间来关闭电源，因此 Windows 10 还提供了一种机制，该机制为驱动器留出一些启动空闲时间（每隔 24 小时 1 分钟）来执行内部维护。 只有在系统连接到交流电源以延长电池使用时间，并且系统处于“新式待机”状态以确保磁盘活动量最小时，才发生这种情况。 设备维护不可配置。

新式待机和 DRIPS

从 Windows 10 开始，新式待机系统支持带旋转介质的驱动器（HDD 或 SSHD）。 由于自适应 D3 空闲超时使磁盘在 D0 状态所处的时间更长，HDD 可能会导致功耗增加。 HDD 还可能导致从新式待机退出时的延迟时间更长。 但是，具有 HDD 的新式待机系统不需遵循 1 秒的系统恢复延迟时间要求。 建议尽可能使用 SSD 而不是 HDD（尤其是在用作主启动驱动器的情况下）。

无论系统中存储设备的介质类型如何，为了支持新式待机，平台都需要为以下任一项指定约束：

  1. 每个 SATA 端口；
  2. AHCI 控制器

此约束由 Power Engine 插件 (PEP) 使用，应允许系统在出现以下任一情况时进入其最深运行时空闲电源状态 (DRIPS)：

  1. 所有 SATA 驱动器都进入 DEVSLP (F1) 或更深的状态（D3 被视为比 F1 更深）；
  2. AHCI 控制器进入 F1 或更深的状态。

这方面的具体内容特定于平台，超出了本文档的范围。

注意

Microsoft 不建议让 SATA SSD/HDD 支持自动从“部分”转换到“睡眠”(APST)。 将自动禁用 APST。

PCIe-连接的 AHCI SSD

在 Windows 10 开发期间，我们遇到的 PCIe 连接的 AHCI SSD 均未向 StorAHCI 公开 DEVSLP 状态。 这意味着 Windows 10 在管理这些设备的电源时，几乎没有任何选择。 在这种情况下，设备和平台承担大部分电源管理责任。