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 н��с 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 ответи��ь на вопрос, 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 н��с 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 ответи��ь на вопрос, что такое DIPM и для чего он нужен SSD.
