¿Está la CPU activa en modo de suspensión?

Supongamos que en un sistema operativo Windows, usted cambia la computadora al modo de suspensión y la guarda. Hasta donde sé, no se ejecutarán programas o procesos.

Pero sería el procesador todavía en funcionamiento o esté activa en el fondo de alguna manera y utilizando el poder?

Porque cuando realiza cualquier acción, tal vez con computadoras modernas con Windows 7 / 8.1 / 10, es decir, abriendo la tapa, presionando un botón, tocando el mouse, se enciende inmediatamente sin tener que presionar el botón de encendido. Entonces, ¿es porque la CPU estaba esperando activamente esos eventos mientras estaba en estado de baja potencia?

¿La CPU está activa en el modo de suspensión?

Depende. Hay diferentes estados de suspensión (S1 a S4) y el estado de la CPU no es el mismo en todos ellos.

• La CPU se detiene en estado de suspensión S1
• La CPU se apaga en el estado de suspensión S2 o superior.

El estado de suspensión normalmente es el estado de suspensión S3, pero el BIOS a veces se puede configurar para usar el estado de suspensión S1 en su lugar (se usa cuando reanudar desde S3 no funciona correctamente).

powercfg -a se puede usar para ver qué estados de reposo admite una PC.

Salida de ejemplo:

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.

Sistema de estados de sueño

Los estados S1, S2, S3 y S4 son los estados inactivos. Un sistema en uno de estos estados no está realizando ninguna tarea computacional y parece estar apagado. Sin embargo, a diferencia de un sistema en estado de apagado (S5), un sistema inactivo retiene el estado de memoria, ya sea en el hardware o en el disco. No es necesario reiniciar el sistema operativo para devolver la computadora al estado de funcionamiento.

Algunos dispositivos pueden activar el sistema desde un estado de suspensión cuando ocurren ciertos eventos, como una llamada entrante a un módem. Además, en algunas computadoras, un indicador externo le dice al usuario que el sistema simplemente está durmiendo.

Con cada estado de suspensión sucesivo, de S1 a S4, se apaga más computadora. Todas las computadoras compatibles con ACPI apagan sus relojes de procesador en S1 y pierden el contexto del hardware del sistema en S4 (a menos que se escriba un archivo de hibernación antes del apagado), como se detalla en las secciones a continuación. Los detalles de los estados de suspensión intermedios pueden variar según cómo el fabricante haya diseñado la máquina. Por ejemplo, en algunas máquinas, ciertos chips en la placa base pueden perder energía en S3, mientras que en otros tales chips retienen energía hasta S4. Además, algunos dispositivos pueden activar el sistema solo desde S1 y no desde estados de suspensión más profundos.

Estado de alimentación del sistema S1

El estado de alimentación del sistema S1 es un estado inactivo con las siguientes características:

El consumo de energía

• Menos consumo que en S0 y mayor que en los otros estados de sueño. El reloj del procesador está apagado y los relojes del bus están detenidos. Reanudación de software

• El control se reinicia donde lo dejó.

Latencia de hardware

• Por lo general, no más de dos segundos.

Contexto del hardware del sistema

• Todo el contexto retenido y mantenido por hardware.

Estado de energía del sistema S2

El estado de energía del sistema S2 es similar a S1, excepto que el contexto de la CPU y el contenido de la memoria caché del sistema se pierden porque el procesador pierde energía. El estado S2 tiene las siguientes características:

El consumo de energía

• Menos consumo que en el estado S1 y mayor que en S3. El procesador está apagado. Los relojes de los autobuses están parados; Algunos autobuses pueden perder energía. Reanudación de software

• Después de la activación, el control comienza desde el vector de reinicio del procesador.

Latencia de hardware

• Dos segundos o más; mayor o igual que la latencia para S1.

Contexto del hardware del sistema

• El contexto de la CPU y el contenido de la memoria caché del sistema se pierden.

Estado de energía del sistema S3

El estado de alimentación del sistema S3 es un estado inactivo con las siguientes características:

El consumo de energía

• Menos consumo que en el estado S2. El procesador está apagado y algunos chips de la placa base también pueden estar apagados.

Reanudación de software

• Después del evento de activación, el control comienza desde el vector de reinicio del procesador.

Latencia de hardware

• Casi indistinguible de S2.

Contexto del hardware del sistema

• Solo se conserva la memoria del sistema. El contexto de la CPU, el contenido de la caché y el contexto del chipset se pierden

Estado de energía del sistema S4

El estado de alimentación del sistema S4, el estado de hibernación, es el estado de reposo de menor potencia y tiene la latencia de activación más larga. Para reducir el consumo de energía al mínimo, el hardware apaga todos los dispositivos. Sin embargo, el contexto del sistema operativo se mantiene en un archivo de hibernación (una imagen de memoria) que el sistema escribe en el disco antes de ingresar al estado S4. Al reiniciar, el cargador lee este archivo y salta a la ubicación anterior de prehibernación del sistema.

Si una computadora en el estado S1, S2 o S3 pierde toda la corriente alterna o la batería, pierde el contexto del hardware del sistema y, por lo tanto, debe reiniciarse para volver a S0. Sin embargo, una computadora en el estado S4 puede reiniciarse desde su ubicación anterior incluso después de perder la batería o la alimentación de CA porque el contexto del sistema operativo se retiene en el archivo de hibernación. Una computadora en estado de hibernación no usa energía (con la posible excepción de la corriente de goteo).

El estado S4 tiene las siguientes características:

El consumo de energía

• Apagado, excepto por la corriente de goteo del botón de encendido y dispositivos similares. Reanudación de software

• El sistema se reinicia desde el archivo de hibernación guardado. Si el archivo de hibernación no se puede cargar, se requiere reiniciar. La reconfiguración del hardware mientras el sistema está en el estado S4 puede provocar cambios que eviten que el archivo de hibernación se cargue correctamente.

Latencia de hardware

• Largo e indefinido. Solo la interacción física devuelve el sistema al estado de trabajo. Dicha interacción podría incluir al usuario presionando el interruptor de ENCENDIDO o, si el hardware apropiado está presente y el despertador está habilitado, un anillo entrante para el módem o actividad en una LAN. La máquina también puede despertarse de un temporizador de reanudación si el hardware lo admite. Contexto del hardware del sistema

• Ninguno retenido en hardware. El sistema escribe una imagen de memoria en el archivo de hibernación antes de apagarse. Cuando se carga el sistema operativo, lee este archivo y salta a su ubicación anterior.

Estados de reposo del sistema fuente

Otras lecturas

• Un índice AZ de la línea de comando CMD de Windows : una excelente referencia para todo lo relacionado con la línea cmd de Windows.
• powercfg : controla la configuración de energía, configura los modos Hibernate / Standby.

La excelente respuesta de David es correcta para las máquinas tradicionales y las versiones de Windows anteriores a 8. Sin embargo, Windows 8 introdujo un nuevo modo de suspensión para dispositivos de baja potencia (tabletas basadas en Atom, etc.) Esto se conoce como InstantGo / Connected Standby . Este es el modo predeterminado de "suspensión" cuando apaga la pantalla en una tableta de Windows con hardware compatible.

Connected Standby no utiliza los estados de suspensión ACPI tradicionales. Su objetivo es mantener activos los periféricos de conectividad , permitiendo que el sistema operativo responda a las notificaciones, por ejemplo, un correo electrónico entrante, un mensaje instantáneo, etc. Además, la máquina "se despierta" durante unos cientos de milisegundos cada 30 segundos. La CPU debería responder (despertarse) más rápido de lo que lo haría con un sueño S3 tradicional.

[El modo de espera conectado requiere] La capacidad de cambiar entre los modos inactivo y activo en menos de 100 milisegundos. El modo activo permite que el código se ejecute en las CPU, pero no necesariamente permite acceder al dispositivo de almacenamiento u otros controladores host o periféricos. El modo inactivo puede ser un estado de reloj o de energía, pero debe ser el estado que tenga el menor consumo de energía para el SoC y la DRAM.

^fuente

^{Tenga en cuenta que esto es mucho, mucho más rápido que los hasta dos segundos especificados para S1, o los dos segundos o más para S2 / S3, como en la respuesta de David.}

Con este fin, la CPU se mantiene en un estado especial que Microsoft llama DRIPS (estado de plataforma inactivo de tiempo de ejecución más profundo) en el hardware compatible.

En Intel (x86) SoC, esto cae dentro de uno de los nuevos estados S0ix (no estándar) , específicamente S0i3. En este estado, la CPU no ejecuta ningún código, pero el SoC en su conjunto sigue siendo lo suficientemente activo como para permanecer conectado a la red y responder a cualquier evento.

En lo que respecta a ACPI, todavía se considera el estado S0 (activo). Windows usa el ACPI_S0_LOW_POWER_IDLEindicador para determinar si DRIPS es compatible. La especificación ACPI ( 6.0 , abril de 2015, §5.2.9, tabla 5-35, pág. 127) define este indicador como:

Uno informa a OSPM que la plataforma puede lograr ahorros de energía en S0 similares o mejores que los que se logran normalmente en S3. En efecto, cuando se establece este bit, indica que el sistema no logrará ningún beneficio de energía al hacer una transición de reposo a S3.

De acuerdo con Microsoft :

Los sistemas que admiten Modern Standby no usan S1-S3.

Hay muchos tipos de modos de espera administrados por ACPI https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Configuration_and_Power_Interface

La CPU generalmente se ejecuta en modo de espera, aunque con una frecuencia de reloj baja: solo escucha entradas específicas y no ejecuta ningún otro proceso de manera activa. Intenté medirlo primero ejecutando procmon y configurando la computadora portátil para dormir, pero no funcionó en absoluto durante este período.

Hay 4 estados globales, G0-G3, donde G0 está en ejecución y G3 está desactivado mecánicamente Según el artículo vinculado, el subestado G1 S2 apaga la CPU y mueve su caché a la RAM. La RAM es la que se enciende en todos los tipos de suspensión: se apaga en hibernación y en el apagado estándar. En la mayoría de los estados de suspensión, todos los dispositivos de entrada externos están encendidos y enviarán eventos de activación a la computadora. La computadora también puede activarse para procesar rutinas que requieren llamadas de activación.

No tengo nada técnico que agregar a estas excelentes respuestas. Pero la forma más fácil de probar el efecto del modo de suspensión en su propia computadora (supongo que está hablando de una computadora portátil, ya que dice "guardar") es colocar la computadora portátil en modo de suspensión y desconectarla (tenga en cuenta la batería nivel primero). Reanude la máquina algunas horas más tarde y vea si el nivel de batería se ha agotado durante ese tiempo.

Descubrí por las malas que el modo de suspensión agota mi batería a un ritmo razonable. Cerré la tapa de mi computadora portátil antes de un viaje, pensando que había configurado "cerrar la tapa" para activar la hibernación en la configuración de energía avanzada, pero en su lugar entró en modo de suspensión. Algunas horas después, la máquina no se reanudaría porque la batería se había agotado por completo (era una batería vieja y débil).

Por el contrario, puedo hibernar mi computadora portátil y desconectarla indefinidamente, y no agotará la batería más rápido que la descarga lenta natural que ocurre durante días.

Pero como han dicho las otras publicaciones: YMMV.