基本から始めましょう-Serial ATA（SATA）仕様です。 それによると、SATAコントローラーは2つのモードで動作する必要があります。ネイティブ-Advanced Host Controller Interface（AHCI）および古いParallel ATA（PATA）と互換性があります。 後者は、仕様により、新しいデバイス機能を使用する可能性が制限されているため、AHCIモードを使用してデバイスの追加の機会を得ることができます。 このモードでは、NCQ、LPM、ホットスワップ、ポートマルチプライヤなどの機能が利用できます。 しかし、我々はLPM機能に興味があります。
Link Power Management（LPM）という名前は、文字通り「Power Management」と翻訳できます。 LPMの機能は次のとおりです。ホストコントローラーとディスク間の物理レベルでのデータ転送がない場合、それらは低電力消費に変換されます。
SATA AHCIリンク電源管理には、ホスト起動リンク電源管理（HIPM）とデバイス起動リンク電源管理（DIPM）の2種類の管理があり、既存のアクティブに加えて、2つの追加デバイス状態を提供します-パーシャルとスランバー。
アクティブ状態では、デバイスは常にI / Oの準備ができています。 パーシャルステートでは、I / Oがないホストコントローラーは、デバイスを省エネモードにして、10マイクロ秒以内に終了できます。 Slumberの状態には、Partialよりも深い省電力モードがあります-10ミリ秒が省電力モードを終了するために割り当てられます。 Slumberの回復時間はPartialよりも長いため、Slumberはシステムのエネルギーを大幅に節約しますが、Partialはパフォーマンスと省エネのバランスです。
デバイスをパーシャルおよびスランバーに転送するには、ホスト開始リンク電力管理（HIPM）またはデバイス開始リンク電力管理（DIPM）を使用します。唯一の違いは、省エネモードへの移行の開始方法です。
ホストコントローラーによって開始される電源管理-HIPM（ホスト起動リンク電源管理）は、コントローラーのハードウェアとソフトウェアの両方に実装できます。 この制御を使用する場合、ホストコントローラーは、ディスクへのすべての要求が完了した直後に省エネモードへの移行を要求します。これは、どの要求がデバイスに送信されたか、送信されるかを知るホストコントローラーであるため、すぐに低電力状態に切り替えることができますディスクへのすべての要求を完了した後。 電源状態を切り替えるのはホストコントローラーです。
デバイス起動電源管理— DIPM（デバイス起動リンク電源管理）—はドライブによって実装されます。 ディスクはコマンドの実行にかかる時間を決定するため、完了するとすぐに省エネモードになります。
これらの各タイプの電力管理はエネルギーを節約しますが、これら2つのタイプの制御を併用すると、最大限の節約が実現します。
簡略化されたLPM操作スキーム、特にDIPM管理は、次のように提示されます。ホストコントローラーへのデータ転送が完了すると、デバイスは省エネモードに切り替える許可を要求します。 ホストコントローラーが遷移を受け入れるか拒否します。 受け入れれば、適切なコマンドを送信します。 部分的状態への移行（パフォーマンス上の理由により）; 一定時間非アクティブになった後、ホストコントローラーはデバイスをスランバー状態に切り替えるコマンドを送信します（状態切り替えメカニズムの特性により、移行は中間アクティブ状態を経由します）。 ディスクにアクセスすると、コントローラーはアクティブに切り替えるコマンドを出します。
SATA AHCI Linkの電源管理機能を使用すると、ハードドライブの消費電力がアクティブ状態の2〜3 Wからアイドルモードの0.1〜0.7 Wに減少し、ソリッドステートドライブ（SSD）の場合は0.1 W未満になりました。
一見すると、SATA AHCI LPMはハードドライブとソリッドステートドライブの消費電力を大幅に削減できます。 しかし、システム全体のエネルギーを大幅に節約できますか？ これは、システムの典型的な動作条件下でテストすることによってのみ決定できます。
ラップトップがテストサイトとして選択されました（モバイルデバイス上で、バッテリ寿命を延ばすことでシステムのエネルギー消費の減少を簡単に検出できるため、この選択は偶然ではありません。このパラメーターは、ワット単位の値よりもユーザーにとって有益です。）
しかし、テスト結果に移る前に、いくつかの点に注意を払いたいと思いました。 まず、AHCI Linkの電源管理機能は、モバイルチップセット（少なくともIntelチップセット）でのみサポートされています。 第二に、DIPM制御モードのアクティブ化は、オペレーティングシステムとドライバーのバージョンの使用に依存します。 Windows Vista以降、オペレーティングシステムにはすでにAHCIモード用のドライバーが含まれています-DIMPサポートを提供する「標準AHCI 1.0シリアルATAコントローラー」ですが、Windows Vistaではデフォルトで無効になっており、Windows 7ではergos-savingモードでのみ有効です。 AHCI LPMの動作モードの変更は、コントロールパネルの省エネ設定またはコンソールコマンドpowercfgで実行されます。
HIPMおよびHIPM + DIPMモードのバッテリーからラップトップ（Acer TimeLineX）のバッテリー寿命を決定するために、ハードドライブ（TOSHIBA MK1652GSX）とソリッドステート（INTEL SSDSA2M080G2GC）の両方で、クラシックテストと読み取りモードで実行されたBattery Eaterプログラムが使用されました。
その結果、ハードドライブにHIPM + DIPMモードとHIPMモードを使用した場合も、従来のテストと読み取りテストでそれぞれラップトップのバッテリー寿命が11分と30分増加したという肯定的な結果が得られました。
ソリッドステートドライブの場合、バッテリー寿命は20分と50分長くなりました。
ソリッドステートドライブとハードドライブを比較すると、ラップトップのバッテリー寿命により、ハードドライブをソリッドステートドライブに交換すると、ラップトップのバッテリー寿命はAHCI LPM-HIPMモードでの従来のテストでわずか10分、モードで21分増加しましたHIPM + DIPM。
読み取りモードでは、値はそれぞれ25分と45分より重要です。
その結果、HIPM + DIPMモードでAHCI LPMを使用することは、ソリッドステートドライブだけでなくハードドライブにも有効であることがわかりました。ラップトップのバッテリー寿命の最大の結果は、ソリッドステートドライブを使用して達成されます。
このエントリが、DIPMとSSDの目的に関する質問に答えてくれることを願っています。