新式待机与 S3

在 Windows 10 中,有两种适用于电脑的电源模型:S3 和新式待机。 S3 电源模型是一种较旧标准,无法像消费者期望的那样在新式设备上随开即用。 新式待机能够利用新式芯片组的所有功能,并且可在目前的平板电脑和电脑范围内集成。 新式待机的第一次迭代是连接待机,该功能是在 Windows 8 和 Windows 8.1 中首次引入。 新式待机在 Windows 8.x 连接待机概念上进行扩展,允许灵活地选择组件,并使 OS 能够在待机模式下管理网络连接。

figure 2: the legacy and modern standby models.

上图说明了各模型之间的关系,以及新式待机系统在待机期间如何保持连接到网络或是从网络断开连接。

在任何新式待机系统上,系统在待机期间都仍保留为 S0,这使以下方案可以正常工作:

  • 后台活动
  • 从低功率状态更快地恢复

在待机期间可以保持连接状态的系统上,基于特定网络模式的唤醒也可能由操作系统设置,使应用能够接收最新内容,例如传入电子邮件、VoIP 呼叫或新闻文章。

概念化

从 Windows 版本 2004 开始,Microsoft 定义了新式待机状态,以便更好地与 S3 电源模型保持一致。 新式待机包括“屏幕关闭”和“睡眠”状态,其中屏幕关闭状态包括使系统进入睡眠状态的活动行为,睡眠状态等效于 S3 睡眠,并具有可以运行显式允许的增值软件活动的额外好处

技术差异

处于最低功率状态时,系统可能看起来与 S3 状态下的系统非常类似 — 处理器已关闭,内存在自行刷新。 不同之处在于其进入和退出低功率状态的路径。 对于 S3 系统,系统处于活动状态或 S3 状态。 对于新式待机,从活动状态到低功率状态的转换是一系列降低功率的步骤。 组件在不使用时会断电。 因此与 S3 系统相比,在新式待机系统上进入和退出更低功率状态的转换速度要快得多。 此设计还有助于提高进入和退出待机的速度,因为它不需要固件交互。

交流电源与电池电源

新式待机系统可以在使用交流电源时进入维护模式。 如果在使用交流电源时进行维护任务,则可以进行更新和其他活动,并在连接可用时使用网络。

使用新式待机相对于 S3 的优点

随开即用

随开即用体验是新式待机中提供的一种关键价值。 遥测数据指示从低功率空闲模型恢复的速度至少是从 S3 恢复的速度的两倍。

用户希望其电脑和平板电脑设备立即开机,其方式与智能手机相同。 电脑和平板电脑开机所需的时间大大降低,Windows 设备需要具有近乎随开即用的功能。

系统处于“关闭”状态时的后台活动

当支持新式待机的系统进入睡眠状态时,系统仍处于 S0 状态(完全运行状态,准备就绪,能够执行工作)。 桌面应用由桌面活动审查期 (DAM) 停止;但允许来自 Microsoft Store 应用的后台任务执行工作。 在连接待机状态下,网络仍处于活动状态,用户可以在 Windows 应用商店应用中接收诸如 VoIP 呼叫之类的事件。 尽管通过 Wi-Fi 传入的 VoIP 呼叫在断开连接待机状态下不可用,但仍可能会发生实时事件(例如提醒或蓝牙设备同步)。

简化唤醒故事

即使在 S3 模型中,设备唤醒也需要在功能上集成到 BIOS 中。 这使得唤醒时间更慢,并且开发更加繁琐。 使用新式待机时,系统会处于 S0 状态,唤醒只需要硬件中断。 因此,它可以不再需要固件交互。

Windows 8.1 连接待机系统至少每 30 秒唤醒一次 SoC,以处理工作。

Windows 10 经过优化,可以通过在新式待机期间推迟非关键工作并移除不必要的唤醒,来提供更长的电池寿命,特别是当系统在使用电池电源运行时。 设备中断会继续正常运行,以允许传入即时消息、通知、电话呼叫等。某些计时器会无限期推迟,直到系统唤醒或插入交流电源,以减少在系统处于“睡眠”状态时处理非关键工作所消耗的功率量。

新式待机系统的唤醒功能与基于事件的 Windows 8.1 连接待机系统相同。 通过唤醒功能可更容易地支持更广泛的唤醒方案,如蓝牙唤醒设备事件。

可以使用旧式唤醒事件;但是在进入 D3 状态时,它需要能够装备设备以进行唤醒。 例如,LAN 唤醒应以相同的方式在新式待机系统和 S3 系统上工作。

有关唤醒支持的详细信息,请参阅新式待机唤醒源