科技典故
 
 
電源管理的好幫手——ACPI
ACPI規格讓作業系統、中央處理單元與周邊設備三方面整合起來,互相交換電源使用訊息,更加簡便而有效益地共同管理電源。
進階組態與電源介面管理設備ACPI(Advanced Configuration and Power Interface),顧名思義就是一套有關工業電源管理(Power Management)標準的共同開放規範,目的在將電源有效地分配傳送至系統元件,搭配硬體偵測主機板溫度、風扇轉速和電源供應器(Power Supply)的電壓等資訊,進而提供適當的電源與主機工作頻率,來達到省電與效率並存的目標。PM對於一般桌上型電腦與特別是對使用電池供應電力的可攜式周邊設備(例如NB)至為重要,亦即如何降低減少非使用中電腦與周邊設備的用電量,延長電池使用效率,對於電源有效管理來說尤其更是關鍵。 在過去Win98/SE時代所應用的高階電源管理(Advanced Power Management;APM1.2)規格,是由 Microsoft 與 Intel 為監視器(Monitor)所開發的應用程式設計介面,可保存PC和具有特殊電池如laptop monitor的電力供應。但APM的主要問題在於,它是經由BIOS此一韌體(firmware)所主導控制,無法隨著作業程序的變遷而有效地運用調整電力,只能經由IRQ和I/O Port來臆測使用者的活動,因此無法滿足節約電源、進而延長可攜式周邊設備電池壽命的需求。何況BIOS製造廠商何其繁多,BIOS研發者需自訂不同的APM及其代碼,致使APM欠缺一致共同的標準可循。且在應用上,APM/BIOS 只能以英語操作,手冊內容也是極為艱澀,加上APM無法掌握USB及 IEEE 1394周邊設備,在各大廠商預期NB將席捲PC市場之際,革新APM的呼聲也就日益高漲。 自1995年開始,Microsoft 和 Intel 為解決上述課題而凝聚了以下共識:PM應由作業系統(Operation System)來直接主導;OS本身即具備察覺系統作業功能概況、進而調整用電效能的優勢。另外OS具有多重語言版本,能讓使用者以母語彈性修正PM效用而不受侷限,進而使OS廠商受惠(例如Windows)。因此在1997年,Intel、Microsoft、Toshiba、Compaq、Phoenix聯合公開對外宣佈ACPI此一PM規格。往後Microsoft在2001年3月公開的Windows XP作業系統,是在ACPI1.0的基礎上嵌入了ACPI2.0的若干標準,包括支援Processor Performance State、64bitCPU(Itanium)和Hot Plug,Processor Performance State主要用於調整CPU工作狀態以達到省電需求。 目前ACPI最新版本為3.0,技術規格於2004年9月公開。ACPI的特色在於用瞬間軟體電源開關來控制電源。電源供應器的開關按鈕並不接往電源供應器本身,而是連接到主機板上;電源供應器無法啟動電腦的電源,而是直接由主機板控制,大部分多配合ATX電源系統一起使用。這可使電腦供應低電壓、讓電腦處於並非完全關掉電源的睡眠狀態(Idle);這也可使電腦快速開機,即便關機後亦有5V電壓隨時待命。再者於使用隨插即用(Plug-and-Play)周邊設備時,ACPI可在裝置插入系統即偵知並管理設備的電源。另外ACPI亦具備NB的OnNow特性,可使電腦立即恢復到原先工作狀態,不需等候漫長的開機過程。最後ACPI 還提供一個便利親近的視窗,讓使用者可由圖形介面,設定及管理電源的使用狀況,達到較佳的電源管理目的。 ACPI統整了系統、周邊設備、中央處理器、各類嵌入式微控制器、匯流排本身及相互的電源效能管理、溫度監控、儲備電能供應管理。簡言之,ACPI規格讓作業系統、中央處理單元與周邊設備三方面整合起來,互相交換電源使用訊息,更加簡便而有效益地共同管理電源。