s3睡眠模式代表着什么？( 三 ) 2020年1月

确实，传统的S4休眠会保存系统的全部状态，包括登录的用户、开启的应用，重启后，引导程序会直接将磁盘中的状态加载到内存中，这样就省去了重新加载内核、初始化硬件的功夫。Windows10开始菜单中，休眠选项默认是隐藏的，可以通过电源选项>更改电源按钮的功能>关机设置重新打开。

文章图片

文章图片

但微软的考量是， S4休眠生成的文件比较大， Windows上为可以使用总内存的40% ，我们能用PowerShell在C盘根目录看到这个休眠文件：

文章图片

文章图片

如图所示，这个休眠文件大约有10GB ，这对一些磁盘容量较小的设备是一个不小的负担。另外如果设备使用的不是固态硬盘，如此大的文件加载时间可想而知也很慢。因此，开启「快速启动」以后， Windows的关机功能确实是休眠，但在休眠之前， Windows会退出所有应用并注销用户会话，再生成休眠文件；这时休眠文件就只占内存大小的20%了，「快速启动」体验自然也会变得更好。
以上两个例子说明，厂商并非一定要拘泥于ACPI的规范，如果有了新的需求，解决需求才是第一位的。那么，传统S3睡眠遇到了什么无法解决的需求呢？微软在其硬件开发文档中如此回答：
电源管理架构的目的是满足不断增长的用户需求，包括：
客户要求他们的计算机随时可用，即使在关闭时也是如此……
在插电或者使用电池时，客户都希望减少PC使用的电量
S3睡眠也许能做到节能，但离随时可用差了不少。比如，我们希望电脑上的IM软件也和手机一样，可以及时接收消息，但S3状态处理器无法工作，就更不用提接收消息了；再比如，我们也希望电脑可以像手机一样按下指纹就能解锁，系统需要先花上大概5秒从S3切换到S0 ，才能识别指纹进行解锁；又比如我们想使用Windows下的语音助手，如果系统处于S3睡眠状态，那么收音、网络设备都处于D3关闭状态，这时语音助手就没有办法响应，而让系统整个保持在S0 ，这样整机功耗就无法控制了。
看到这里，读者可能会想：这不就是智能手机上的即开即用的使用体验吗？确实如此，新型待机正是期望将智能手机的即开即用体验带到Windows上。
▍新型待机
早在Windows8时代，微软就认识到了S3睡眠模式的不足，那时，微软期望PC能够在睡眠模式下也能正常连接网络，所以微软推出了一个新式的睡眠模式并命名为连接待机（ConnectedStandby），即在保证系统和设备处于S0响应速度的基础上，又能有S3的功耗控制。而在Windows10中重新更名为新型待机。

文章图片

文章图片

图注：图片修改自WinHECFall2017
传统S3待机控制CPU功耗的方法很简单，断开CPU/SoC部分的供电即可，这时芯片里的寄存器全部清空变成了0；但在唤醒时，需要重新初始化寄存器，这就是从S3恢复成S0时需要一点时间的原因，当然这个时间远比从S4恢复所需要的短得多。
但现在连这一点初始化的时间都不能要了，也就意味着需要CPU/SoC「记住」之前寄存器的状态。因此， CPU/SoC内部就需要有一枚专门的芯片按照下图的步骤，一步步把对应寄存器区域的状态保存在CPU/SoC内部的nvram中，再切断电源。这样就让设备实现了在S0响应速度的基础上，又能有S3的功耗控制。