POWER
PM
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- ELETTRONICA OGGI 440 - OTTOBRE 2014
“Halt/Grant Snoop”: quando il processore si trova in
stato “Normal” oppure “Stop Grant” e sul bus di sistema
appare una richiesta di snoop, il processore subisce una
transizione in questo stato.
“Sleep”: stato a consumo ridotto in cui il processore
mantiene il suo contesto e il PLL (phase locked loop), ma
congela tutti i clock interni.
“Deep Sleep”: si tratta di uno stato a consumo molto ri-
dotto in cui si può transitare a partire dallo stato “Sleep”
per mezzo dell’asserzione del segnale DPSLP.
“Deeper Sleep”: equivalente al “Deep Sleep”, in più il
consumo viene ulteriormente diminuito mediante abbas-
samento della tensione di alimentazione del core.
Ciascuno stato dovrà essere implementato nel codice
software per poter esserne gestito (Fig. 2).
Un quadro di gestione (hardware e software)
dell’alimentazione
La capacità di gestione dell’energia è in parte responsa-
bile del software, in quanto ha una capacità di controllo
sul codice dell’applicazione. Idealmente viene fornito un
quadro di gestione della potenza che consente la centra-
lizzazione delle operazioni di gestione dell’alimentazione.
Un requisito chiave è rappresentato dai driver di peri-
feria, che devono avere la capacità di registrare le loro
esigenze per quanto concerne la gestione della potenza
elettrica. La gestione dell’alimentazione è normalmente
modellata utilizzando il concetto di “punti operativi”, che
sono una serie di impostazioni circa la tensione/frequen-
za. Ci sono due approcci generali per ridurre i consumi
energetici: il primo è per il sistema operativo, come de-
scritto precedentemente, di disattivare parti del compu-
ter (principalmente i dispositivi di I/O) quando non sono
in uso, perché un dispositivo spento utilizza poca o nes-
suna energia; il secondo è per il programma applicativo
di utilizzare meno energia, al fine di allungare la durata
della batteria. Le tecniche di Power Management per i PC
e altri dispositivi simili si sono concentrate anche sul-
la configurazione opportuna del bios (APM o ACPI). Un
BIOS dotato di funzionalità ACPI memorizza al suo inter-
no svariate tabelle dati contenenti le informazioni sugli
stati di alimentazione e consumo dei vari dispositivi har-
dware installati, nonché opportuni segnali da inviare ai
dispositivi. L’Advanced power management (APM) è un
API (Fig. 1) sviluppata da Intel e Microsoft che consente
a un sistema operativo che gira su un personal compu-
ter IBM-compatibile di funzionare con il BIOS (parte del
firmware del computer) per assumere il controllo del ri-
sparmio energetico. L’ACPI è l’evoluzione dell’Advanced
Power Management (APM) basato sul BIOS. Usa semplici
timeout per decidere le transizioni dei dispositivi in stati
di low power. I principali obiettivi di ACPI sono migliora-
re la robustezza e le funzionalità del PM, rendere appeti-
bile per tutta l’industria (dal punto di vista economico)
l’implementazione del PM, riducendo gli investimenti ora
concentrati nell’OS. Il componente principale è ACPI Sy-
stem Description Tables, interpretato tramite una virtual
machine, che contiene le istruzioni utili all’OS di mani-
polare le funzionalità di PM dell’hardware (transizione di
stato, interruzione e così via).
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Fig. 2 – CPU Mode (Intel)
