ACPI — технология управления питанием

В наших с вами компьютерах существует множество опций, к существованию которых мы давно привыкли и воспринимаем их как должное. Среди них есть и такие, которые были введены в компьютерную жизнь благодаря принятию в середине 90-х гг. ведущими производителями компьютерного оборудования стандарта ACPI(Advanced Configuration and Power Interface — Расширенный интерфейс управления настройкой и питанием). Этот стандарт предоставляет операционной системе и, как следствие, пользователю компьютера мощные и эффективные средства для контроля аппаратных компонентов и управления их работой.

Например, в операционной системе Windows благодаря технологии ACPI пользователь может программно установить такие параметры, как временное или постоянное отключение компьютера или отдельных его компонентов, переход компьютера в режим пониженного энергопотребления, в спящий режим или в режим гибернации.

Эти функции кажутся нам теперь совершенно естественными, но в ранних версиях Windows, таких как Windows 95, не поддерживавших технологию ACPI (не говоря уже об операционных системах семейства DOS), операционная система не могла даже автоматически выключить компьютер, и пользователю приходилось самостоятельно нажимать кнопку питания для того, чтобы выключить системный блок.

История создания

Нельзя сказать, что стандарт ACPI появился на пустом месте. До его появления существовал стандарт управления питанием APM. Однако он поддерживался исключительно на уровне BIOS. Кроме того, его возможности были ограничены и в настоящее время этот стандарт практически не используется.

ACPI изначально разрабатывался в качестве открытого стандарта. Первая реализация ACPI была создана в 1996 году компаниями Toshiba, Intel и Microsoft, к которым позже присоединились Phoenix и Hewlett-Packard. Стандарт ACPI постоянно совершенствуется, а его последняя версия была выпущена в 2011 г.  Первоначально в ACPI использовалась 16 и 32-битная адресация, которая позже сменилась 64-битной. В версии ACPI 3.0, вышедшей в 2004 г., была добавлена поддержка разъемов SATA, а также шины PCI Express.

На сегодняшний день эта технология поддерживается большинством операционных систем, а также процессорных архитектур. Помимо семейства ОС Microsoft Windows стандарт ACPI поддерживается также такими семействами ОС, как Linux и Free BSD.

Принцип работы

ACPI представляет собой независимый от платформы стандарт, облегчающий поиск устройств, их конфигурирование, управление питанием, а также мониторинг. Благодаря принятию стандарта ACPI были устранены конфликты между BIOS и операционной системой, и управление питанием стало осуществляться под контролем операционной системы.

Функции ACPI хранятся в БИОСЕ компьютера. Это справедливо, разумеется, для тех BIOS, которые поддерживают ACPI. Кроме того, для работы функций ACPI требуется  поддержка технологии со стороны операционной системы.

ACPI на уровне BIOS состоит из нескольких компонентов, которые включают  ядро ACPI и таблицы данных. В отличие от таких встроенных в BIOS технологий, как PnP, реализация ACPI в рамках BIOS не столь объемна, а функции ACPI BIOS ограничиваются организацией загрузки таблиц ACPI в память компьютера. Таблицы данных ACPI содержат сведения об аппаратной конфигурации и помогают операционной системе управлять аппаратными компонентами.

Преимущества

Какие же преимущества дает повсеместное внедрение стандарта ACPI простому пользователю?

Основная функция ACPI – контроль со стороны операционной системы за потреблением энергии всего компьютера и его отдельных компонентов. Например, при помощи функций ACPI операционная система может погрузить компьютер в режим сна, а также автоматически выключить питание. На практике пользователь может так настроить поведение компьютера, что он ничем не будет отличаться от электронной бытовой техники, такой, например, как музыкальный центр или телевизор, которые готовы к работе сразу же после того, как вы нажимаете их кнопку питания. При этом пользователь может пропустить ставшую традиционной загрузку компьютера.

Но этим возможности ACPI не ограничиваются. Пользователь может также запрограммировать поведение кнопки выключения питанием на системном блоке. При ее нажатии система будет спрашивать у вас, что делать — выключать ли компьютер, переводить ли его в спящий режим, режим гибернации, то есть, приостановки работы компьютера с сохранением текущей сессии, или ничего не делать. Единственной кнопкой на блоке, не зависящей от программных установок, на компьютере, поддерживающем ACPI, осталась лишь кнопка Reset.

Помимо контроля управления энергопитанием компьютера, технология предоставляет средства  мониторинга состояния оборудования, что позволяет отслеживать такие параметры, как температура материнской платы и процессора, скорость вращения вентиляторов, и.т.д. Пользователи ноутбуков благодаря стандарту ACPI получили возможность следить за уровнем заряда батареи.

Стандарт ACPI определяет несколько режимов потребления энергия – номинальный режим, энергосберегающий режим, режим полной остановки, и.т.д. Эти режимы поддерживаются как всем компьютером, так и его отдельными компонентами, в том числе и центральным процессором.

Пользователь может настроить уровень поддержки ACPI компьютером, а также включить или выключить отдельные опции ACPI в БИОСЕ при помощи интерфейса настроек BIOS Setup.

Основные преимущества технологии:

• Управление питанием компьютера и его компонентов программными средствами
• Повышение экономичности компьютера
• Разрешение конфликтов между BIOS и ОС при конфигурировании устройств
• Платформенная независимость технологии ACPI

Заключение

Появление технологии ACPI является важным этапом эволюции компьютерных устройств. Благодаря появлению технологии ACPI компьютеры научились работать в более гибком режиме, подстраиваясь под нужды пользователя и стали более экономичными. Кроме того, благодаря ей  упростился контроль со стороны операционной системы над аппаратным обеспечением компьютера.