Administración de energí­a en el PC

Control y configuración de la energía en el PC

Advanced Configuration and Power Interface – ACPI

El Advanced Configuration and Power Interface o ACPI es un estándar industrial abierto creado el diciembre de 1996 por HP, Intel, Microsoft, Phoenix y Toshiba que define la interface común para el reconocimiento del hardware, la configuración de las placas base y los dispositivos, y la administración de la energía.

El elemento más reconocido de este estándar es la administración de la energía o “power management”, la cual tiene dos grandes mejoras. La primera, pone en manos del sistema operativo (SO) el control de la administración de energía, que a diferencia del antiguo APM, daba el control a la BIOS, con una limitada intervención del SO.

En el ACPI, la BIOS ofrece al SO los métodos para controlar directamente la energía a muy bajo nivel, dándole un control casi completo de su utilización.

Este esquema representa los diferentes niveles en los que se implementa el protocolo ACPI.

La otra parte importante de ACPI es que ofrece opciones de administración de energía que solo estaban disponibles en los portátiles o servidores.

Este estándar soporta mediante teclas de un teclado normal, suspender o apagar el ordenador.

Para que se pueda utilizar este estándar es necesario que tanto hardware como software soporten ACPI.

La primera versión de Microsoft Windows en soportar ACPI fue Windows 98; FreeBSD soporta ACPI desde la versión 5.0. Tanto Linux, NetBSD y OpenBSD tienen algún tipo de soporte para este estándar.

Estados

El estándar ACPI define siete tipos de estados (también llamados estados globales) en que un ordenador que soporte ACPI puede estar:

• G0 (S0): Trabajando (working), es el estado normal de trabajo de un ordenador, donde el sistema operativo y cualquier otra aplicación está funcionando. La CPU ejecuta instrucciones. En este estado, todos los dispositivos son capaces de entrar y salir de los estados de bajo consumo de energía. Por ejemplo, los portátiles apagan los dispositivos que no se utilizan para ahorrar energía, otros ordenadores lo hacen para minimizar el ruido.

• G1 (S1): Dormido (sleeping), este estado se subdivide en cuatro estados de S1 a S4. El tiempo necesario para volver de estos estados al estado G0 o Trabajando, va de un menor tiempo en el estado S1, hasta el de mayor tiempo en S4.

  • S1 es el estado que consume más energía de todos los modos de “dormido”. Toda la cache de los procesadores se vacía y la CPU deja de ejecutar instrucciones. La energía de la CPU y la RAM se mantiene; los dispositivos que no estén señalados para que se apaguen, se mantendrán activos. Algunos ordenadores nuevos pueden no soportar S1; Los ordenadores viejos suelen soportar S1 pero no S3.

  • S2 es un estado de “dormido” más profundo que el S1. En este estado la CPU también deja de recibir energía. S2 no esta muy difundido debido a que S3 ofrece más posibilidades.

  • S3 o modo en espera (standby en windows), también conocido como suspendido en RAM (STR), aunque en las especificaciones ACPI solo se mencionan los términos S3 o “Sleep” (dormido). En este estado, ningún dispositivo recibe energía, salvo la memoria principal (RAM). Como el estado del sistema operativo, el de todas las aplicaciones, los documentos abiertos, etc. permanece en memoria, el usuario puede despertar al ordenador exactamente en el mismo estado en que se encontraba antes de entrar en el modo S3. S3 tiene dos ventajas frente al estado S4; el ordenador se “despierta” en menos tiempo, y si cualquiera de las aplicaciones abiertas contiene información privada, esta no puede ser escrita al disco. Los usuarios que quieran usar este estado quizás les interese desconectar la cache o buffer de disco, ya que en caso de fallida de corriente (la RAM no pueda mantener su información), los datos grabados en el disco son menos susceptibles a ser corrompidos, debido a que la información de cache no se graba en el disco y se perdería.

  • S4 Hibernación o suspendido a disco, aunque en ACPI solo se menciona el termino S4. En este estado, todo el contenido de la memoria es grabado al disco duro, preservando el estado del S.O., todas las aplicaciones, documentos abiertos, etc. El usuario puede volver al mismo estado que estaba antes de entrar en el modo hibernación, de la misma forma que lo hace el estado S3. La diferencia entre S4 y S3, aparte de tardar más tiempo en copiar el contenido de la memoria al disco duro y viceversa, es que en caso de fallida de la energía, el modo S3 pierde toda la información contenida en la memoria principal, incluyendo todos los documentos no guardados, mientras que un ordenador en el estado S4 no se ve afectado por la perdida de datos. S4 es un poco diferente de los otros estados S y actualmente se parece más a los estados G2 Soft Off y G3 Mechanical Off, que a los sub-estados S1-S3.

• G2 (S5) Soft Off o apagado blando. Es casi igual que el estado G3 Mechanical Off o apagado mecánico, pero algunos componentes permanecen activados para que el ordenador pueda despertar, mediante los dispositivos de entradas tipo teclado, LAN o USB. El sistema necesita un proceso de arrancado para que el ordenador pueda pasar de G2 a G0 (trabajando). Este estado es iniciado por el S.O., normalmente por que el usuario a ordenado algún tipo de apagado (opción apagar en Windows). En G2 no es seguro el desmontaje del ordenador, debido a que algunos componentes aun reciben energía, pero si es seguro desconectar el equipo de la corriente; después de aproximadamente 20 segundos, el ordenador pasa a estado G3. Es aconsejable desenchufar el ordenador y esperar 20 segundo ya que aunque los dispositivos de almacenamiento tipo disco duro, están apagados; el puerto PS2 (teclado), los puertos USB, la placa base, las tarjetas de expansión y la fuente de alimentación continúan recibiendo energía, estén o no estén configurados para que se active el ordenador mediante estos dispositivos. G2 es el estado habitual cuando se apaga el ordenador. Cuando el ordenador despierta (pasa a G0), se inicia el S.O. desde el principio.

• G3 Mechanical off o apagado mecánico, el consumo de energía esta muy cerca de 0, hasta el punto de que el sistema se puede desensamblar de forma segura, normalmente solo está activado el reloj del sistema, que funciona mediante su propia batería. El ordenador entra en este estado cuando hay una perdida de energía, por ejemplo, un “apagón”. Una vez el sistema vuelve a recibir energía es necesario iniciar el proceso de arrancado desde el principio para volver al estado G0.

En la siguiente tabla podemos ver diferentes características de cada uno de los estados globales: