Розглядаючи різні характеристики SSD дисків, досить часто можна зустріти згадку про DIPM в характеристиці енергоспоживання твердотільного дисків. Якщо SSD використовується або планується використовувати в desktop-ах, то на це значення можна не звертати уваги, а якщо в notebook-ах і netbook-ах? Ось тут все залежить від того, наскільки вам небайдужий час автономної роботи мобільного пристрою від акумулятора. Що ж, спробуємо розібратися в питанні, що таке DIPM і для чого він потрібен SSD.
Почнемо з основ - зі специфікації Serial ATA (SATA). Відповідно до неї, SATA контролери повинні вміти працювати в двох режимах: у рідному - Advanced Host Controller Interface (AHCI) і в сумісному зі старим Parallel ATA (PATA). Останній з-за специфікації обмежений в можливостях застосування нових функцій пристроїв, тому додаткові можливості для пристроїв можна отримати використовуючи режим AHCI. У цьому режимі доступні такі функції як NCQ, LPM, Hot Swap, Port Multiplier. Але нас цікавить функція LPM.
Назву Link Power Management (LPM) можна буквально перекласти як «Управління харчуванням». Функція LPM полягає в наступному: за відсутності передачі даних на фізичному рівні між хост-контролером і диском, відбувається переведення їх у низьке енергоспоживання.
У SATA AHCI Link Power Management є два типи управління - Host Initiated Link Power Management (HIPM) і Device Initiated Link Power Management (DIPM), які забезпечують два додаткових стани пристроїв Link T.
Перебуваючи в стані Active, пристрої постійно готові до введення-висновку. У стані Partial, хост-контролер у відсутності введення-виведення, може переводити пристрої в енергозберігаючий режим з подальшим виходом з нього, не більш ніж 10 мікросекунд. Стан Slumber має глибший режим енергозбереження, ніж Partial - на вихід з енергозберігаючого режиму відведено 10 мілісекунд. Так як час відновлення для Slumber, більше ніж для Partial, то Slumber забезпечує більше енергозбереження системи, тоді як Partial є балансом між продуктивністю і енергозбереженням.
Переклад пристрою в стан Partial і Slumber може здійснюватися як за допомогою Host Initiated Link Power Management (HIPM), так і Device Initiated Link Power Management (DIPM) - різниця лише в тому, чим ініціалізується перехід в енергозберігаючий режим.
Керування харчуванням, ініційоване хост-контролером - HIPM (Host Initiated Link Power Management), може бути реалізовано як в апаратній частині контролера, так і в програмній. При використанні цього управління, хост-контролер запитує перехід в енергозберігаючий режим відразу після того, як всі запити до диска будуть завершені, адже саме хост-контролер обізнаний, які запити були або будуть відправлені на пристрій, це дозволяє переходити в стан низького енергоспоживання відразу ж після виконання всіх запитів до диска. Перемикання стану харчування здійснює саме хост-контролер.
Керування живленням, ініційоване пристроєм - DIPM (Device Initiated Link Power Management), реалізується диском. Диск визначає, скільки часу потрібно для виконання команд, щоб відразу перейти в енергозберігаючий режим.
Кожен з цих типів управління енергоживленням забезпечує економію енергії, проте максимальна економія досягається тоді, коли ці два типи управління використовуються спільно.
Спрощена схема роботи LPM, зокрема управління DIPM, представляється наступним чином: після завершення передачі даних хост-контролеру, пристрій запитує дозвіл на перехід в енергозберігаючий режим; хост-контролер приймає перехід або відкидає; якщо приймає, то дає відповідну команду на перехід; перехід здійснюється у стан Partial (з причин продуктивності); після періоду бездіяльності хост-контролер дає команду на перехід пристрою в стан Slumber (через особливості механізму перемикання стану, перехід здійснюється, через проміжний активний стан). Якщо відбувається звернення до диска, контролер дає команду на перехід в Active.
Практика використання функції SATA AHCI Link Power Management продемонструвала зниження енергоспоживання жорстких дисків з 2-3 Вт в активному стані до 0,1-0,7 Вт в режимі простою, а у випадку з твердготельними дисками (SSD) менше 0,1 Вт.
На перший погляд SATA AHCI LPM дозволяє істотно знизити енергоспоживання жорсткого і твердотельного диска. Але чи буде суттєва економія в енергоспоживанні для системи в цілому? Це можна визначити тільки за допомогою тестування в типових умовах експлуатації системи.
Як тестовий майданчик було обрано ноутбук (вибір не випадковий, оскільки саме на мобільних пристроях можна легко виявити зменшення енергоспоживання системи, збільшення часу автономної роботи від акумулятора, і цей параметр більш інформативний для користувача, ніж значення у ватагах).
Але перш ніж перейти до результату тестування, хотілося звернути увагу на кілька моментів. По-перше, функція AHCI Link Power Management підтримується тільки мобільними чіпсетами (принаймні чіпсетами від Intel). По-друге, активація режиму управління DIPM залежить від використання версії операційної системи і драйвера. Починаючи з Windows Vista до складу операційної системи вже входить драйвер для AHCI режиму - «Standard AHCI 1.0 Serial ATA Controller», який забезпечує роботу з DIMP, але в Windows Vista за замовчуванням він відключений, а для Windows 7, він включений тільки для режиму регістрування. Зміна режиму роботи AHCI LPM здійснюється через налаштування енергозбереження на панелі керування або консольну команду powercfg.
Для визначення тривалості автономної роботи ноутбука (Acer TimeLceX) від акумулятора в режимах HIPM і HIPM + DIPM використовувалася програма Battery Eater, яка запускалася в класичному тесті і в режимі читання, як для жорсткого диска (TOSHIBA MK1652GSX) так і для твердотельного (08SDEL SSA)
За результатом видно, що використання режиму HIPM + DIPM проти HIPM для жорсткого диска так само дає позитивний результат, збільшився час роботи ноутбука від акумулятора на 11 і 30 хвилин, для класичного тесту і тесту читання відповідно.
Для твердотельного диска час автономної роботи збільшився на 20 і 50 хвилин.
При порівнянні твердотільного диска з жорстким, за тривалістю автономної роботи ноутбука від акумулятора, отримуємо, що при заміні жорсткого диска на твердотільний, час автономної роботи ноутбука збільшився всього на 10 хвилин для класичного тесту в режимі роботи AHCI LPM - HIPM і на 21 хвилин в режимі HIPM + DIPM.
У режимі читання, значення більш істотні 25 і 45 хвилин відповідно.
У результаті виходить, що використання AHCI LPM в режимі HIPM + DIPM ефективно не тільки для твердотільного диска, але для жорсткого диска, але максимальний результат тривалості роботи ноутбука від акумулятора досягається з використанням твердотельного диска.
Сподіваюся, що даний запис дозволив відповісти на питання, що таке DIPM і для чого він потрібен SSD.
