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何谓新式待命模式– Modern Standby？ 系统待命在系统电源管理中是不可或缺的一部分 ， 如何在有限的电池容量里取得使用时间的平衡是一个重要课题 。举例来说，没有在使用系统时，透过让系统进入待命模式来有效控制电量耗损并延长使用时间；从待命模式中回复到正常操作环境，也比从执行关机后再开机的等待时间短。 「新式待命模式」就是一种以传统待命模式(S3)所发展出来的待命状态，这个概念最早从Windows 8开始，当时称为「Connected Standby」，经过OS操作系统的改版升级，Windows 10时代发展为「Modern Standby」 。新式待命的概念主要是提供实时回复的用户体验，让系统可以从待命中快速回复到正常操作状态。 这个想法类似生活中的智能型手机，屏幕解锁后马上可以使用，当屏幕关闭时，背景持续保持网络连接，能收信、接收通讯软件的即时消息。 新式待命透过背景保持网络连接并透过新的省电技术控制，在范围内维持软件运作，软硬件方面透过ACPI低电源闲置(Low Power Idle)的基础架构系统，支持Power Engine (PEP)，D3装置电源状态支持等等，无论是传统搭配旋转式储存媒体(HDD)或是混合式储存媒体(SSD+HDD)的系统都可以支持新式待命。 新式待命模式 VS. 传统S3 和传统S3相比，新式待命模式的最大的差异是背景中 维持网络连接 ，当系统进入新式待命时，系统会透过一系列的步骤来确认，透过优化相关行为来延后非系统关键功能(例如IO input)，或是非现代待命相关的唤醒，并监控网络活动、电子邮件等； 当系统都没有相关活动时，会进入「最深的运行时间闲置平台状态」(DRIPS)，在这个状态则是最佳省电模式 。 新式待命模式优点 和传统S3相比，系统唤醒时间和回复较快，并且比S0更加节省电力，我们可从下图来看： 图1：系统状态与回复时间 图2：系统状态与电力消耗 以平台支持度来说，从Ice Lake大约70%左右的系统支持Modern Standby ，到Tiger Lake平台已经接近全面性支持Modern Standby。 确认手上的系统是否支持 Modern Standby的方法很简单，可以透过Command Prompt (CMD)简单输入一串指令：「powercfg /a」，按下Enter键后，在 「Standby list」如果出现「S0 Low Power Idle」表示系统可以完整支持(参考图3)，享受现代待命带来的用户实时体验： 图3：S0 Low Power Idle 储存媒体与新式待命的关联 以系统储存媒体支持方面来看，可以分几个面向： 最常见的 SATA SSD ，支持Device Sleep (DevSlp)，可以在待命中有效增进电池寿命 主流储存媒介 NVMe (PCIe) ，透过支持PCIe Power State L1.2，可以将储存媒体更有效进入低电源模式。 混合式储存媒体(SSD+HDD)可以透过将数据存放在Flash中，来加速回复时间和达到节省旋转头的省电需求； 而传统旋转式储存媒体(HDD)在支持Modern Standby时，通常会透过加大快取(HDD Buffer)的方式，因为转头磁头的读写速度，会因为写入组件的移动时间而影响到回复(Resume)时间，加上旋转头旋转会增加电量的耗损。 总结来说，支持Modern Standby并不需要一个相对高规的硬件需求，现有硬件即可以有效支持。 Modern StandbyServices 为确保相关组件模块能够符合规范，Intel与Microsoft以Intel参考验证平台(Intel Reference Validation Platform, RVP)与各项组件制定了相对应的现代待命认证规范以及认证测试(Modern Standby Compliance Process)。 认证种类请参考表1： 表1：Device Categories 实际测试Modern Standby的功能与耗电案例 现代待命认证测试 – Modern Standby中有量测进入Low Power之后设备所消耗的电力，ACPI 定义D3当系统闲置时就会进入睡眠模式，这部分又分别为「D3 cold」与「D3 hot」，这两个都属于Modern Standby Power Status，D3 cold相对D3 hot的状态来说，为更加省电的状态，基本上在这个状态都是电源完全移除，而进入深眠的设备会消耗掉多少系统电力也攸关到整机的电池寿命。 Modern Standby很重要的一个项目是回复时间，在这部分的规范是要在1000ms内将系统回复，如此一来才能提供使用者一个良好的操作感受。为使读者更加清楚，我们利用主流NVMe储存媒体来说明这些关键因素： 1.【NVMe – D3Hot】 以实测案例来看，进入D3后Power measured (mW) 平均值仅有1.5mW， Exit Average Latency规范要在1000ms之内，以NVMe的来看450ms就可以从睡眠模式中唤醒，透过的PCIe的NVMe储存媒体这部分也符合用户的实时体验，当使用者按下电源1秒内系统就可以正确唤醒并开始使用。 表2：NVMe-D3Hot 2. 【NVMe – D3Cold】 以实测案例来看，进入D3后Power measured (mW) 平均值为0mW(<1mW)， 以NVMe来看，这部分几乎没有消耗掉系统电量，Exit Avg Latency为500ms来观察NVMe和D3 hot完全没有消耗电量的睡眠模式仅多花50ms的时间就可以从睡眠模式中唤醒，不但省电而且一样快速。 表3：NVMe-D3Cold 总结来说，现代待命透过软硬件的支持，提供了快且实时的系统回复；特别是电量耗损，更加让人放心。透过新世代技术，待命模式下仅有消耗微弱电量，让系统能提供用户更长的使用时间。