A CPU está ativa no modo de suspensão?

Suponha que em um sistema operacional Windows, você alterne o computador para entrar no modo de suspensão e o guarde. Até onde eu sei, não haverá programas ou processos em execução.

Mas o processador ainda estaria funcionando ou estaria ativo em segundo plano de alguma maneira e utilizando a energia?

Porque quando você executa qualquer ação, talvez com computadores modernos executando o Windows 7 / 8.1 / 10 Ou seja, abrindo a tampa, pressione um botão, tocando no mouse, ele se liga imediatamente sem precisar pressionar o botão liga / desliga. Então, é porque a CPU estava aguardando ativamente esses eventos enquanto estava em baixo estado de energia?

A CPU está ativa no modo de suspensão?

Depende. Existem diferentes estados de suspensão (S1 a S4) e o estado da CPU não é o mesmo em todos eles.

• A CPU está parada no estado de suspensão S1
• A CPU está desligada no estado de suspensão S2 ou superior.

O modo de suspensão normalmente é o estado de suspensão S3, mas o BIOS às vezes pode ser configurado para usar o estado de suspensão S1 (usado quando o resumo do S3 não funciona corretamente).

powercfg -a pode ser usado para ver quais estados de suspensão um PC suporta.

Exemplo de saída:

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.

Estados de suspensão do sistema

Os estados S1, S2, S3 e S4 são os estados adormecidos. Um sistema em um desses estados não está executando nenhuma tarefa computacional e parece estar desativado. Ao contrário de um sistema no estado de desligamento (S5), no entanto, um sistema inativo retém o estado da memória, no hardware ou no disco. O sistema operacional não precisa ser reinicializado para retornar o computador ao estado de funcionamento.

Alguns dispositivos podem acordar o sistema de um estado de suspensão quando certos eventos ocorrem, como uma chamada de entrada para um modem. Além disso, em alguns computadores, um indicador externo informa ao usuário que o sistema está apenas dormindo.

Com cada estado de suspensão sucessivo, de S1 a S4, mais do computador é desligado. Todos os computadores compatíveis com ACPI desligam seus relógios de processador no S1 e perdem o contexto de hardware do sistema no S4 (a menos que um arquivo de hibernação seja gravado antes do desligamento), conforme listado nas seções abaixo. Os detalhes dos estados intermediários de suspensão podem variar dependendo de como o fabricante projetou a máquina. Por exemplo, em algumas máquinas, certos chips na placa-mãe podem perder energia no S3, enquanto em outros, esses chips retêm energia até o S4. Além disso, alguns dispositivos podem ativar o sistema apenas a partir do S1 e não de estados de suspensão mais profundos.

Estado de energia do sistema S1

O estado de energia do sistema S1 é um estado de suspensão com as seguintes características:

Consumo de energia

• Menor consumo que em S0 e maior que nos outros estados de sono. O relógio do processador está desligado e os relógios do barramento estão parados. Reinício de software

• O controle reinicia onde parou.

Latência de hardware

• Normalmente, não mais que dois segundos.

Contexto de hardware do sistema

• Todo o contexto é mantido e mantido pelo hardware.

Estado de energia do sistema S2

O estado de energia do sistema S2 é semelhante ao S1, exceto que o contexto da CPU e o conteúdo do cache do sistema são perdidos porque o processador perde energia. O estado S2 tem as seguintes características:

Consumo de energia

• Menor consumo que no estado S1 e maior que no S3. O processador está desligado. Relógios de ônibus estão parados; alguns ônibus podem perder energia. Reinício de software

• Após a ativação, o controle inicia a partir do vetor de redefinição do processador.

Latência de hardware

• Dois segundos ou mais; maior ou igual à latência para S1.

Contexto de hardware do sistema

• O contexto da CPU e o conteúdo do cache do sistema são perdidos.

Estado de energia do sistema S3

O estado de energia do sistema S3 é um estado de suspensão com as seguintes características:

Consumo de energia

• Menos consumo do que no estado S2. O processador está desligado e alguns chips da placa-mãe também podem estar desligados.

Reinício de software

• Após o evento de ativação, o controle inicia a partir do vetor de redefinição do processador.

Latência de hardware

• Quase indistinguível de S2.

Contexto de hardware do sistema

• Somente a memória do sistema é retida. O contexto da CPU, o conteúdo do cache e o contexto do chipset são perdidos.

Estado de energia do sistema S4

O estado de energia do sistema S4, o estado de hibernação, é o estado de suspensão com a menor potência e a maior latência de ativação. Para reduzir ao mínimo o consumo de energia, o hardware desliga todos os dispositivos. O contexto do sistema operacional, no entanto, é mantido em um arquivo de hibernação (uma imagem da memória) que o sistema grava no disco antes de entrar no estado S4. Na reinicialização, o carregador lê esse arquivo e pula para o local de pré -ernação anterior do sistema.

Se um computador no estado S1, S2 ou S3 perder toda a energia CA ou da bateria, ele perde o contexto de hardware do sistema e, portanto, deve reiniciar para retornar ao S0. Um computador no estado S4, no entanto, pode reiniciar a partir de seu local anterior, mesmo depois de perder a bateria ou a energia CA, porque o contexto do sistema operacional é retido no arquivo de hibernação. Um computador no estado de hibernação não usa energia (com a possível exceção da corrente lenta).

O estado S4 tem as seguintes características:

Consumo de energia

• Desligado, exceto a corrente lenta no botão liga / desliga e em dispositivos similares. Reinício de software

• O sistema reinicia a partir do arquivo de hibernação salvo. Se o arquivo de hibernação não puder ser carregado, será necessário reiniciar. A reconfiguração do hardware enquanto o sistema está no estado S4 pode resultar em alterações que impedem o carregamento correto do arquivo de hibernação.

Latência de hardware

• Longo e indefinido. Somente a interação física retorna o sistema ao estado de trabalho. Essa interação pode incluir o usuário pressionando o botão ON ou, se o hardware apropriado estiver presente e a ativação estiver ativada, um toque de entrada para o modem ou atividade em uma LAN. A máquina também pode despertar de um timer de retomada se o hardware suportar. Contexto de hardware do sistema

• Nenhum retido no hardware. O sistema grava uma imagem de memória no arquivo de hibernação antes de desligar. Quando o sistema operacional é carregado, ele lê esse arquivo e salta para o local anterior.

Estados de suspensão do sistema de origem

Leitura adicional

• Um índice AZ da linha de comando do Windows CMD - uma excelente referência para todos os itens relacionados à linha de cmd do Windows.
• powercfg - Controle as configurações de energia, configure os modos de hibernação / espera.

A excelente resposta de David está correta para máquinas tradicionais e versões do Windows anteriores a 8. No entanto, o Windows 8 introduziu um novo modo de suspensão para dispositivos de baixo consumo de energia (tablets baseados em Atom, etc.). Isso é conhecido como InstantGo / Connected Standby . Esse é o modo "inativo" padrão quando você desliga a tela em um tablet Windows com hardware suportado.

O Connected Standby não usa os estados de suspensão ACPI tradicionais. Seu objetivo é manter os periféricos de conectividade ativos , permitindo que o sistema operacional responda às notificações, por exemplo, um e-mail recebido, mensagem instantânea, etc. Além disso, a máquina "acorda" por algumas centenas de milissegundos a cada 30 segundos. A CPU deve responder (ativar) mais rapidamente do que em um sono S3 tradicional.

[O Standby conectado requer] A capacidade de alternar entre os modos ocioso e ativo em menos de 100 milissegundos. O modo ativo permite que o código seja executado na (s) CPU (s), mas não permite necessariamente acessar o dispositivo de armazenamento ou outros controladores ou periféricos de host. O modo inativo pode ser um estado de clock ou de energia, mas deve ser o estado que tem o menor consumo de energia para SoC e DRAM.

^fonte

^{Observe que isso é muito, muito mais rápido que os dois segundos especificados para S1, ou os dois segundos ou mais para S2 / S3, como na resposta de David.}

Para esse fim, a CPU é mantida em um estado especial que a Microsoft chama de DRIPS (Deepest Runtime Idle Platform State) no hardware suportado.

Nos SoCs da Intel (x86), isso se enquadra em um dos novos estados S0ix (não padrão) , especificamente S0i3. Nesse estado, a CPU não executa nenhum código, mas o SoC como um todo ainda está ativo o suficiente para permanecer conectado à rede e responder a quaisquer eventos.

No que diz respeito à ACPI, este ainda é considerado o estado S0 (ativo). O Windows usa o ACPI_S0_LOW_POWER_IDLEsinalizador para determinar se o DRIPS é suportado. A especificação da ACPI ( 6.0 , abril de 2015, §5.2.9, tabela 5-35, pág. 127) define esse sinalizador como:

Alguém informa ao OSPM que a plataforma é capaz de obter economia de energia no S0 semelhante ou melhor do que as normalmente obtidas no S3. De fato, quando esse bit é definido, indica que o sistema não obterá nenhum benefício de energia fazendo uma transição de suspensão para o S3.

De acordo com a Microsoft :

Os sistemas que oferecem suporte ao modo de espera moderno não usam S1-S3.

Existem muitos tipos de modos de espera gerenciados pela ACPI https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Configuration_and_Power_Interface

A CPU geralmente está em execução no modo de espera, embora com uma baixa taxa de clock - ouve apenas entradas específicas e não executa nenhum outro processo ativamente. Tentei medi-lo primeiro executando procmon e configurando o laptop para dormir, mas ele não funcionou nesse período.

Existem 4 estados globais, G0-G3, em que G0 está em execução e G3 está desativado de acordo com o artigo vinculado, o subestado G1 S2 desliga a CPU e move seu cache para a RAM. A RAM é a que é ligada em todos os tipos de suspensão - é desligada na hibernação e no desligamento padrão. Na maioria dos estados de suspensão, todos os dispositivos de entrada externos são ligados e enviam eventos de ativação ao computador. O computador também pode se ativar para processar rotinas que requerem chamadas de ativação.

Não tenho nada técnico para acrescentar a essas excelentes respostas. Mas a maneira mais fácil de testar o efeito do modo de suspensão no seu próprio computador (presumo que você esteja falando de um laptop, pois você diz "guarde-o") é colocar o laptop no modo de suspensão e desconectá-lo (observe a bateria primeiro nível). Reinicie a máquina algumas horas depois e verifique se o nível da bateria se esgotou durante esse período.

Descobri da maneira mais difícil que o modo de suspensão esgota minha bateria a um ritmo razoável. Fechei a tampa do meu laptop antes de uma viagem - pensando que tinha configurado "fechar a tampa" para acionar a hibernação nas configurações avançadas de energia - mas, em vez disso, ele entrou no modo de suspensão. Algumas horas depois, a máquina não foi retomada porque a bateria estava completamente descarregada (era uma bateria fraca e velha).

Por outro lado, posso hibernar meu laptop e desconectá-lo indefinidamente, e a bateria não descarrega mais rápido do que a descarga natural que ocorre ao longo de dias.

Mas como os outros posts disseram: YMMV.