Что такое управление питанием компьютера
Работая за компьютером, мы не задумываемся о том, как именно функционируют установленные на материнской плате аппаратные компоненты и какие процессы протекают при этом в недрах операционной системы. Так и должно быть, нам не нужно об этом думать, поскольку инженеры и разработчики позаботились о том, чтобы система была как можно более эргономичной и максимально удобной для пользователя. Впрочем, это не означает, что пользователь может ограничиться умением нажимать кнопку включения и запускать браузер или какую иную программу. Операционная система имеет множество настроек, позволяющих улучшить её производительность, а значит сделать работу с ней ещё более комфортной.
↑ Электропитание в Windows 10
↑ Скрытые возможности управления электропитанием в Windows 10
Сегодня мы как раз коснёмся этих настроек, вернее, группы настроек, отвечающих за электропитание компонентов компьютера и, соответственно, влияющих на уровень потребления электроэнергии, что актуально для работающих от аккумулятора портативных девайсов. Начать следует с того, что в Windows имеется две основных и одна дополнительная схема электропитания. Существует ещё схема «Максимальная производительность», но она по умолчанию скрыта. Также пользователь может создавать собственные схемы с индивидуальными настройками.
↑ Что такое схема электропитания
Схема электропитания — это набор настроек, применяемый к группе функций и аппаратных компонентов, используемых для управления производительностью.
• Сбалансированная — используется по умолчанию, обеспечивает наилучшее соотношение между производительностью и расходом электроэнергии.
• Высокая производительность — обеспечивает максимальную производительность процессора даже если последний активно не используется. Активация этой схемы может оказаться полезной при подключении к ПК пассивных устройств, запуске программного обеспечения, предъявляющего повышенные требования к аппаратным ресурсам.
• Экономия энергии — эта схема доступна на ноутбуках, используется для экономии заряда аккумулятора.
В Windows 7 и 8.1 получить доступ к схемам электропитания можно из панели управления, в Windows 10 – из приложения Параметры, также для этого можно использовать команду powercfg.cpl. Переключение между схемами осуществляется с помощью соответствующих радиокнопок, но есть и другие способы, например, переключение из командной строки командой powercfg /s с указанием идентификатора схемы, полученного другой командой powercfg /L. Можно также добавить пункты переключения между схемами электропитания в контекстное меню рабочего стола, воспользовавшись этим твиком реестра (1) .
В свою очередь, каждая из схем питания имеет свои настройки, перейти к которым можно кликом по одноименной ссылке напротив названия схемы. В общих настройках можно изменить параметры яркости дисплея, установить время отключения дисплея и перевода компьютера в спящий режим.
Дополнительных настроек схемы, открываемых кликом по одноименной ссылке или командой control.exe powercfg.cpl,,3, гораздо больше. В них можно настроить политику охлаждения, питание жёсткого диска, портов USB, центрального процессора и беспроводного адаптера, задать действия при нажатии кнопок питания и закрытия крышки ноутбука, включить адаптивную регулировку яркости, выбрать действие при падении заряда аккумулятора до критического уровня и так далее. Некоторые из дополнительных опций по умолчанию скрыты, например, управление режимом сна при использовании удалённого подключения.
Чтобы отобразить все дополнительные настройки питания, нужно применить следующий твик реестра. Открыв редактор Regedit одноименной командой, разверните ветку HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings. Каждый вложенный в PowerSettings подраздел относится к определённой группе настроек, в свою очередь, в каждом подразделе имеются своя группа разделов, относящихся уже к определённой настройке. Описание этой настройки указано в параметре Description, видимость же её в графическом интерфейсе окошка дополнительных параметров электропитания задаётся значением параметра Attributes.
По умолчанию этот параметр имеет значение 1, чтобы включить принудительное отображение соответствующей ему настройки, нужно изменить его на 0. На досуге можете поэкспериментировать с параметрами реестра в указанном ключе, только не забудьте перед этим создать резервную копию ключа. Также вы можете воспользоваться готовым твиком реестра (2) , который мы для вас специально подготовили.
↑ Как включить скрытые схемы электропитания
Скрытыми могут быть не только дополнительные параметры электропитания, но и сами схемы. Мы уже упоминали о схеме «Максимальная производительность», появившееся в Windows 10 April 2018 Update и предназначенной для обеспечения максимальной производительности ЦП и других компонентов на мощных компьютерах. Чтобы её активировать, нужно выполнить в запущенной с повышенными правами командной строке команду powercfg -duplicatescheme e9a42b02-d5df-448d-aa00-03f14749eb61.
В некоторых системах вы можете столкнуться с отсутствием не только дополнительных, но и основных схем электропитания. Это может быть связано с активной по умолчанию функцией «Подключённый режим ожидания», обеспечивающей быстрое включение/выключение компьютера по аналогии с мобильными устройствами. Если у вас доступна только одна схема, вы можете восстановить отсутствующие режимы с помощью показанных на скриншоте команд.
Альтернативное решение — раскрыть в реестре ветку HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power и создать/изменить в правой колонке DWORD-параметр CsEnabled, установив в качестве его значения 0 и перезагрузив компьютер.
Если у вас новейшая модель компьютера с поддержкой технологии «S0 Low Power Standby», вам стоит зайти в BIOS UEFI, перейти в раздел Boot → Secure Boot и выставить для настройки OS Type значение «Other OS» (Другая операционная система). Это отключит редко используемую настройку «Безопасная загрузка» и сделает доступными все схемы электропитания.
Каждый пользователь компьютера сталкивался хотя бы раз в своей жизни с такой ситуацией: ты ушёл к себе на работу, почти доехал до неё и вдруг вспомнил,- что забыл взять со своего личного компьютера какую-то очень важную вещь.
Ехать обратно — опоздаешь на работу. А ведь ситуация может развиваться и гораздо более драматично: допустим, человек поехал куда-то далеко за рубеж, в отпуск, и там ему приходит важный звонок, по результатам которого ему необходимо передать своему визави,- определённые документы. А документы остались дома! А дом находится за границей!
Или вот ещё такая беда: ваш персональный компьютер является мощной графической станцией, на которой установлено множество тяжёлых программ для работы с графикой, программными продуктами. А вы перемещаетесь по городу, имея в руках всего лишь «тонкий» клиент, в виде ноутбука…
Из этого описания становится понятно, что «тонкий» клиент не обладает соответствующей производительностью, для запуска множества высокопрофессиональных программ и проектов. Да и если даже он у вас достаточно мощный, — это в принципе неудобно, каждый раз синхронизировать проекты с «тонким» клиентом. Как быть в описанных выше ситуациях — мы и поговорим в этой статье.
На самом деле, указанная проблема очень легко решается: установкой на ваш персональный компьютер системы удалённого включения/выключения и перезагрузки. Этот подход позволит всегда иметь под рукой всю мощь вашей домашней машины и все необходимые документы, и проекты, хранящиеся на ней.
До начала описания своей разработки, хочу сказать, что конечно, она не является единственно возможным способом для удалённого включения выключенного компьютера. Например, хорошо известна технология Wake-on-LAN. Суть этой технологии заключается в том, что она позволяет включить выключенный компьютер, отправкой специального пакета на его MAC-адрес.
Сетевой адаптер компьютера, поддерживающего Wake-on-LAN, находится в этот момент в режиме пониженного потребления и анализирует все пакеты на него. Если одним из поступающих пакетов окажется так называемый magic packet, сетевой адаптер выдаст сигнал на включение питания компьютера.
Согласно wiki: Magic packet — это специальная последовательность байтов, которую для нормального прохождения по локальным сетям можно вставить в пакеты транспортного уровня, не требующие установки соединения (например, протокол UDP или устаревший IPX). Обычно для Wake-on-LAN пакеты протоколов верхнего уровня рассылают широковещательно, так как в случае динамического присвоения адресов неизвестно, какой IP-адрес соответствует какому MAC-адресу. Однако, для корректного прохождения через маршрутизатор, запрещающий широковещательные пакеты, можно послать пакет по какому-то определённому адресу.
Из минусов данной технологии стоит отметить, что она:
- должна поддерживаться аппаратно (например, мой компьютер её не поддерживает, насколько мне известно); некоторые пользователи, наблюдаются проблемы с восстановлением работы, если пропадало напряжение в сети или компьютер вынимали из розетки;
- является небезопасной, хотя бы даже из-за этого.
В любом случае, я подумал, что создание девайса, о котором пойдёт дальше речь, будет интересной затеей, так как:
- это более безопасно, чем Wake-on-LAN;
- можно установить даже на устройства, не поддерживающие Wake-on-LAN;
- прошивка устройства снабжена средствами восстановления связи, после пропадания питания/перезагрузки;
- позволяет принудительно перезагрузить «зависший» компьютер — удалённо;
- в принципе интересно, так как позволяет реализовать новый девайс на esp32, в рамках растущего «интернета вещей».
▍ Итак, приступим.
Некоторое время назад, решение указанной проблемы было достаточно затруднённым: необходимо было обладать достаточно высоким уровнем профессионализма и наличием глубоких знаний в области электроники, чтобы собрать требуемое для решения этой задачи устройство.
С появлением платформы Arduino, данная задача существенно облегчилась, однако, она продолжала оставаться достаточно неудобной в своей реализации, ввиду наличия клубка проводов, соединяющих требуемые компоненты, либо, ввиду необходимости покупки соответствующих wi-fi шилдов.
В текущее же время, этот вопрос ещё более облегчился, из-за появления платы espressif esp32. Для тех, кто не знает, это двухъядерный модуль, содержащий множество необходимых для любого самодельщика свойств. В рамках же данного проекта, нас будет интересовать наличие встроенного wi-fi модуля.
Использование этой платы позволит нам легко и просто построить требуемое устройство, не загромождая всё проводами и за достаточно малую цену. Рискну предположить, что суммарная стоимость компонентов нашего решения не превысит 350-400 руб.
Для того, чтобы создать устройство, нам понадобится всего лишь четыре резистора, два мосфет- транзистора и плата esp32.
- 2 резистора на 10 кОм, мощностью на 1 ватт или меньше;
- 2 резистора на 100 Ом, мощностью на 1 ватт или меньше;
- 2 мосфет-транзистора с логическим уровнем IRLZ44NPBF;
- 1 модуль микроконтроллера esp32
По набору компонентов, искушённый читатель сразу понял, что мы будем делать: с помощью esp32 мы будем управлять ключами на основе мосфет-транзисторов.
При использовании мосфет-транзистора нужно иметь в виду один нюанс: транзистор должен открыться полностью, если этого не произойдёт, то он в работе будет сильно греться и будет фактически, работать в роли резистора.
В данном конкретном случае, это, конечно, не так важно, так как мы будем коммутировать достаточно малые токи кнопки включения/выключения и reset-a.
Кстати, весьма рекомендую к прочтению хорошую статью про подбор мосфетов.
Конечно, можно не напрягаться и взять релейные модули для ардуино:
Но это не наш путь и вот почему: а) щелчки реле; б) наклёп контактов; в) высокое энергопотребление релейным модулем.
Оно нам надо? Нет, оно нам не надо :-)
Так как мы хотим сделать «всё красиво» — мы будем использовать специальные мосфеты с логическим уровнем.
В рамках данного проекта, я выбрал мосфет-транзистор IRLZ44NPBF. У него порог срабатывания от 2 Вольт. То, что надо.
Как собрать ключ на мосфете — можно почитать тут.
По поводу конкретных силовых исполнительных устройств более-менее всё понятно. Однако нам ведь нужно ещё и каким-то образом «рулить» esp32 внешнего интернета!
То есть, задача в общем виде представляется следующей: некий интерфейс из внешнего интернета, зная IP адрес esp32, может отдавать ей команды.
Однако, подключение к устройству, находящемуся в сети за роутером, может стать неудобством, ввиду, как минимум, смены IP адреса у управляемого устройства, после каждой перезагрузки.
Да, вы скажете, что IP на самом деле не меняется, он может поменяться, только если кто-нибудь из домашних тоже подключится к сети, в тот момент, пока esp32 перезагружается, и ей придётся взять другой свободный IP.
Как бы там ни было, но все эти частности не важны, так как данный вопрос можно решить намного проще, чем выяснять какой текущий IP у платы и каким образом его сообщить во внешний интернет: для этого мы будем использовать протокол mqtt. Для тех, кто не сталкивался, вкратце можно сказать, что протокол предназначен для интернета вещей, «умного» дома и не только.
Использование протокола позволяет с лёгкостью обойти проблему прохода за роутер (тут следует сделать оговорку, что мы делаем допущение, что большая часть пользователей интернета, которая выходит в сеть, используя персональные компьютеры, имеют дома wi-fi точку доступа в виде роутера).
❒ В нашем случае, использование протокола будет выглядеть следующим образом:
Значение отправляемых цифр:
0 — «выключить компьютер»;
1 — «включить компьютер»;
2 — «перезагрузить компьютер»;
Как работать с клиентом: при запуске указанного выше mqtt-клиента — мы видим вот это окно. Ничего в нём не меняем, жмём кнопочку «Connect»:
Вводим топик и жмём «Subscribe»:
Топик, на который мы подписались — появился справа, наверху:
То есть, для работы всей системы нужны:
- компьютер с установленной в него сборкой на базе esp32;
- точка доступа wifi (домашний роутер);
- MQTT-брокер;
- публичный MQTT-клиент (который мы запускаем на смартфоне).
И работает оно так (текст оттуда же):
Модифицируем её для нашего случая:
Прошивка проекта написана в Arduino IDE и доступна на моём гитхабе.
Пробежимся по основным моментам.
Вы можете использовать любой другой — это вопрос исключительно предпочтений. Я выбрал этот и он у меня заработал. А так как я обычно иду по пути наименьшего сопротивления (в рамках парадигмы «и так сойдёт!» ), то искать что-то иное не было смысла. Ибо любая минута поиска — воровала у меня время, которое я мог бы с пользой провести, лёжа на диване, с думами о вечном :-))).
Для начала мы в блоке изначальной инициализации переменных указываем порт для подключения к mqtt брокеру, при необходимости — имя пользователя и его пароль(или имя и пароль оставляем пустыми, если брокер публичный — как в нашем случае):
Далее мы указываем два топика, — один из которых для публикации статуса компьютера в данный момент (то есть компьютер включён/выключен, или перезагружается):
Для подключения мосфет-транзисторов, я использовал пины, под номерами 19 и 21. Вы можете использовать, в принципе, любые допустимые пины, хорошее описание которых содержится по следующему адресу.
Из ещё одного интересного момента можно рассмотреть следующие три переменные:
В них мы задаем время в миллисекундах, в течение которого наше устройство будет держать нажатой соответствующую кнопку. Данные переменные вам нужно определить самостоятельно, опытным путём(если мои значения не будут работать)- для вашего конкретного компьютера, так как, вероятно, они могут отличаться в вашем конкретном случае. В прошивке значения переменных указаны для моего случая.
Ещё одним любопытным моментом, который некоторые могут не знать, является то, что встроенный в esp32 светодиод привязан к пину, под номером 2. Я решил, что «инженерия инженерией, но и красотень тоже должна быть». Поэтому наша esp-шка будет мигать встроенным светодиодом:
Теперь, что касается питания нашей сборки на esp32: единственный более-менее комфортный способ это осуществить,- запитать нашу сборку от дежурного питания компьютера. Так как наша сборка потребляет совсем немного, её подключение к дежурному питанию не должно вызвать проблемы с невозможностью включения компьютера из-за просадки напряжения.
А далее, когда компьютер включён — можно подключиться к нему, с помощью предварительно настроенных программ удалённого администрирования, удалённого рабочего стола и т.д. и т.п.
Ну, вот на этом кажется и всё. Ещё раз только остановлюсь на том факте, что вся эта идея со сборкой системы для удалённого управления компьютером была продиктована не только, и не столько потребностью в доступе к файлам (потому что, как альтернативу, можно купить в таком случае NAS), а скорее даже необходимостью иметь возможность доступа к своему пулу рабочих программ, которые установлены только на домашнем компьютере.
Всем доброго времени суток!
При диагностике и поиске проблем, связанных с тормозами, подвисаниями, низкой производительности компьютера - нередко требуется проверить и изменить настройки электропитания (которые могут влиять на работу процессора).
В этой заметке приведу всё самое основное по электропитанию, что необходимо уточнить и подкорректировать в ОС Windows (заметка в основном касается ноутбуков, мини-ПК и пр.). У классических ПК, обычно, питание никто так не оптимизирует (хотя, всяких сборок Windows тоже достаточно. ).
Какие настройки электропитания стоит проверить
[если недовольны производительностью ПК/ноутбука]
В Windows
Далее открыть настройки используемой схемы электропитания (кстати, если у ас их несколько — выберите ту, которая помечена как "Высокая производительность" ).
Настройка схемы электропитания
Дополнительные параметры питания
Для макс. производительности ЦП - выставите 100%!
Также перепроверьте вкладку "Параметры питания видео-платы" — здесь также нужно выставить макс. производительность.
Параметры питания видео-платы - макс. производительность
В панели управления драйверами
Кроме параметров Windows — ограничения на производительность могут быть установлены в панели управления драйверами (касается, в первую очередь, ноутбуков). Делается это в основном с целью макс. продолжительности работы устройства от аккумуляторной батареи.
Высокая производительность - Sony
Другой пример : в устройствах от Lenovo есть спец. менеджер питания ("Energy Management"). С его помощью можно выбрать один из трех режимов: макс. производительность, сбалансированный и экономный режимы.
Lenovo - умное управление питанием
Кстати, у Lenovo есть и отдельная панель, в которой можно задать точечные настройки питания, сети, аудио и мультимедиа систем.
Питание - ноутбук LENOVO
Кстати, также рекомендую выставить на максимальную производительность параметры вашей видеокарты. Обычно, для этого достаточно кликнуть по значку панели управления видеодрайвером в трее и установить приоритет на производительности. Более подробно о том, как настроить видеокарту на максимум - см. в этих заметках: для AMD, для nVidia, для IntelHD.
Графический профиль - производительность
В BIOS
Ну и не могу не отметить, что ряд полезных "штук" может быть отключен в BIOS (UEFI). Например, отключив параметр Turbo Mode — процессор не будет использовать Turbo Boost, и его производительность в целом будет заметно ниже (что в ряде случаев не есть хорошо).
Вообще, если с BIOS вы не очень знакомы и не знаете есть ли в вашей версии вообще подобные параметры — я бы порекомендовал просто сбросить настройки BIOS в оптимальные . При оптимальных настройках все подобные параметры будут включены (а все опасные, как например, те, которые используются для разгона - будут сброшены).
Мобильные устройства очень полезны, особенно, если вы много путешествуете, но аккумуляторы в таких устройствах, как правило, обеспечивают ограниченный запас энергии. Таким образом, очень важно обращать внимание на схемы управления питанием и их настройки, поскольку это имеет огромное значение в том, сколько времени будет работать ваш ноутбук или планшет без подзарядки. Разумеется, Windows 7, Windows 8 и 8.1 включают в себя необходимые инструменты для просмотра всех доступных схем питания, и возможность легко и быстро переключаться между ними. Давайте узнаем, как это работает.
Что такое схема управления питанием?
Схема управления питанием представляет собой набор аппаратных и системных параметров, которые управляют тем, как компьютер использует энергию. Доступные схемы управления питанием зависят от типа ПК и настроек, которые производитель внес в планы электропитания, доступные в Windows по умолчанию.
Некоторые планы питания предназначены для обеспечения высокой производительности с ущербом для автономности, в то время как другие настроены на обеспечение максимально возможного времени автономной работы, при этом производительность устройства ставится под угрозу.
Все доступные схемы управления питанием можно увидеть в окне «Электропитание».
Как открыть окно «Электропитание» в Windows 7 и Windows 8
В Windows 7 нужно открыть меню «Пуск» и ввести в строку поиска несколько первых букв из слова «электропитание». Затем в списке результатов поиска следует выбрать «Электропитание».
В Windows 8.1 поиск работает также хорошо, поэтому достаточно просто ввести ключевое слово на начальном экране и выбрать соответствующий результат.
Существует еще один способ, который применим как к Windows 7, так и к Windows 8 – нужно открыть «Панель управления» и перейти в раздел «Оборудование и звук -> Электропитание».
Если вы используете мобильное устройство, вам должен быть знаком маленький значок батареи в области уведомлений.
При нажатии на него открывается небольшое окно с индикатором батареи. В этом окне можно увидеть, сколько осталось заряда. Кроме того, тут же можно выбрать одну из двух схем управления питанием. Если нажать на ссылку «Дополнительные параметры электропитания» в нижней части этого окна, откроется меню «Электропитание» со всеми доступными схемами управления питанием.
В Windows 8.1 есть и другой путь, позволяющий быстро добраться до этого окна: нужно нажать правой кнопкой мыши на кнопке «Пуск» с последующим выбором пункта «Управление электропитанием» в открывшемся контекстном меню. Данное контекстное меню также можно открыть с помощью сочетания клавиш Win + X.
Вам может быть интересно: Не приходит обновление до 11После открытия окна «Электропитание» вы увидите только две схемы, которые существуют на вашем компьютере. Чтобы увидеть остальные схемы, нужно нажать на стрелку в разделе «Показать дополнительные схемы питания».
Количество доступных схем управления питанием зависит от устройства, которое вы используете. Это связано с тем, что производители обычно добавляю собственные схемы, специально предназначенные для конкретного устройства. Кроме того, в некоторых случаях они удаляют схемы управления питанием, которые доступны в Windows по умолчанию, и заменяют их собственными. Это говорит о том, что вы тоже можете создавать свои планы с собственными настройками.
В чем разница между стандартными схемами управления питанием
Как упоминалось выше, план электропитания содержит аппаратные и системные настройки, которые влияют на управление питанием компьютера. По умолчанию Windows предоставляет три схемы электропитания: «Экономия энергии», «Сбалансированная» (та, которая рекомендована Microsoft) и «Высокая производительность».
Наиболее заметные изменения, вносимые Windows при выборе схемы питания, затрагивают яркость дисплея и время простоя компьютера, по истечении которого дисплей и компьютер должны переводиться в режим сна. По умолчанию эти настройки зависят от типа компьютера, а также от того, использует он аккумулятор или подключен к источнику питания. Ниже приводится сравнение настроек каждой схемы питания для каждого из двух режимов: работа от аккумулятора и от сети.
Вы должны учитывать, что приведенные выше таблицы показывают далеко не все, чем управляют схемы питания, но в одной из следующих статей мы рассмотрим более продвинутые настройки схем.
Как выбрать схему управления питанием
Самый быстрый способ, это открыть окно индикатора батареи, нажав на значок батареи в области уведомлений. В этом окне можно выбрать одну из двух схем управления питанием.
Если вам хочется выбрать из всех доступных схем, вы можете это сделать в окне «Электропитание».
На ноутбуках или планшетах также можно использовать «Центр мобильности Windows», который можно открыть нажатием Win + X на клавиатуре с последующим выбором соответствующей опции в открывшемся контекстном меню.
После выбора схемы, вместе с изменением настроек управления питанием, изменится и расчетное время работы вашего устройства от аккумулятора.
Заключение
Теперь вы знаете, что такое схемы управления питанием, каковы наиболее важные различия между ними и как между ними переключаться. Я надеюсь, вы нашли эту статью полезной, и если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях.
Читайте также: