高度な電源管理

アドバンストパワーマネジメント（APM）は、インテルとマイクロソフトが開発し、1992年にリリースされた電力管理の技術標準です^[1]。これにより、 IBM互換のパーソナルコンピュータで動作するオペレーティングシステムがBIOS（コンピュータのファームウェアの一部）と連携して電力管理を実現できるようになります。^[2]

リビジョン 1.2 は、1996 年にリリースされた APM 仕様の最終バージョンです。ACPI はAPMの後継です。Microsoft は、Windows Vistaで APM のサポートを廃止しました。Linuxカーネルは、バージョン 3.0 で APM CPU アイドルのサポートが廃止されましたが、現在でも APM をほぼサポートしています。

APM は、デバイスを管理するために階層化アプローチを使用します。APM 対応アプリケーション (デバイス ドライバーを含む) は、OS 固有の APM ドライバーと通信します。このドライバーは、ハードウェアを制御する APM 対応 BIOS と通信します。デバイスごとに APM 制御をオプトアウトする機能があり、ドライバーがハードウェア デバイスと直接通信する必要がある場合に使用できます。

通信は双方向で行われます。電源管理イベントは BIOS から APM ドライバーに送信され、APM ドライバーは関数呼び出しを介して BIOS に情報と要求を送信します。このように、APM ドライバーは BIOS とオペレーティング システムの間の仲介役となります。

電源管理は、APM ドライバーから BIOS への前述の関数呼び出しによって電源状態の変更を要求する方法と、デバイスのアクティビティに基づいて自動的に行われる方法の 2 つの方法で行われます。

APM 1.0 および APM 1.1 では、電源管理は BIOS によってほぼ完全に制御されます。APM 1.2 では、オペレーティング システムが PM 時間 (サスペンド タイムアウトなど) を制御できます。

APM BIOS からオペレーティング システムに送信できる電源イベントは 12 個 (スタンバイ、サスペンドおよび再開要求、低バッテリ通知など) とOEM定義のイベントがあります。APM ドライバーは、イベント変更通知を 定期的にポーリングします。

電源管理イベント: ^[1]

APM ドライバーが電源管理ステータスを照会したり、電源状態の遷移を要求したりするために使用できる 21 個の APM 関数呼び出しが定義されています。^[1]関数呼び出しの例には、現在の CPU 使用率を BIOS に知らせること (BIOS はこのような呼び出しに応答して CPU を低電力状態にしたり、フル電力状態に戻したりすることがあります)、デバイスの現在の電源状態を取得すること、または電源状態の変更を要求することなどがあります。

APM 仕様では、システムの電源状態とデバイスの電源状態が定義されています。

APM は、コンピュータ システムの 5 つの電源状態を定義します。

• フルオン: コンピュータの電源がオンになっており、省電力モードになっているデバイスはありません。
• APM 有効: コンピュータの電源がオンになっており、APM が必要に応じてデバイスの電源管理を制御しています。
• APM スタンバイ: ほとんどのデバイスは低電力状態にあり、CPU は低速化または停止し、システム状態は保存されます。コンピューターは、(ユーザーがキーボードのキーを押すなどのアクティビティに応じて) すぐに元の状態に戻ることができます。
• APM サスペンド: ほとんどのデバイスの電源はオフになりますが、システム状態は保存されます。コンピューターは元の状態に戻すことができますが、比較的長い時間がかかります。(休止状態は APM サスペンド状態の特殊な形式です)。
• オフ: コンピューターの電源がオフになっています。

APM は、APM 対応ハードウェアが実装できる電源状態も定義します。APM 対応デバイスがすべての状態を実装する必要はありません。

4 つの状態は次のとおりです。

• デバイスオン: デバイスはフルパワーモードです。
• デバイスの電源管理: デバイスの電源はオンのままですが、一部の機能が使用できないか、パフォーマンスが低下する可能性があります。
• デバイスの低電力: デバイスは動作していません。デバイスを「起動」できるように電力が維持されます。
• デバイスオフ: デバイスの電源がオフになっています。

CPU コア (APM では CPU クロック、キャッシュ、システム バス、システム タイマーとして定義) は、最後に電源がオフになり、最初に電源がオンになるデバイスであるため、APM では特別に扱われます。CPU コアは常に APM BIOS によって制御されます (ドライバーによって制御するオプションはありません)。ドライバーは APM 関数呼び出しを使用して CPU 使用率について BIOS に通知できますが、この情報に基づいて動作するのは BIOS 次第です。ドライバーは CPU に直接、省電力状態に入るように指示することはできません。

ATA仕様とSATA仕様は、ハードドライブのAPM規定を定義しており、スピンダウン周波数と常時オンのパフォーマンスのトレードオフを指定します。BIOS側のAPMとは異なり、ATA APMとSATA APMは廃止されたことはありません。^[3]

スピンダウン頻度を高くすると、不必要な負荷サイクルが蓄積され、ドライブの寿命が短くなる可能性があります。最近のドライブのほとんどは、300,000サイクルに耐えられるように設計されており、通常は少なくとも600,000サイクルは持続します。一方、ドライブをスピンダウンしないと、余分な電力消費と熱の発生が発生します。高温もハードドライブの寿命を短くします。^[4]

• アクティブ ステート パワー マネジメント- PCI Expressのハードウェア パワー マネジメント プロトコル
• グリーンコンピューティング
• バッテリーマックス

• 高度な電源管理 - Wayback Machineの BIOS インターフェイス仕様(1996-12-21 アーカイブ)