El modo de espera ( modo de suspensión en inglés ) es un modo de funcionamiento de los equipos informáticos que ahorra energía . El propósito del modo es reducir el consumo de energía del dispositivo durante el tiempo de inactividad. A diferencia de la hibernación , el modo de espera requiere soporte de hardware del hardware.
Inicialmente, la tecnología informática estaba solo en dos estados: en funcionamiento y apagada . Esto se debió principalmente al hecho de que en los albores de su formación, la tecnología informática era una máquina enorme que ocupaba un gran espacio y consumía mucha energía, mientras que una computadora, por regla general, servía a muchas personas al mismo tiempo (ver mainframe ) y nunca se quedó inactivo: había una cola de personas que pedían el escaso tiempo de la máquina por adelantado y trataban de aprovecharlo al máximo.
Todo cambió con la llegada de las computadoras personales . El uso de los equipos informáticos por una sola persona (o varias, pero con una importante separación de intervalos de uso en el tiempo) ha provocado que el porcentaje de parada de los equipos informáticos haya aumentado. Al final, desde principios hasta mediados de los años noventa del siglo XX, los problemas de conservación de energía comenzaron a surgir cada vez con más frecuencia .
Los primeros pasos para ahorrar energía fue la introducción del modo de ahorro de energía para monitores e impresoras láser . Por lo general, los monitores e impresoras con este modo recibieron una clasificación Energy Star (y la etiqueta correspondiente) . La esencia del modo para cinescopios era apagar la imagen apagando el barrido y bajando el calentamiento de los cátodos. En las impresoras láser, después de un cierto tiempo de inactividad o al presionar un botón especial, se elimina la alimentación de los actuadores, principalmente de la unidad de fijación de tóner. El ingreso al modo de ahorro de energía generalmente se indica mediante un indicador o mensaje apropiado en la pantalla, y la luz de fondo (si la hay) se apaga. Puede haber varios modos de ahorro de energía, encendidos secuencialmente mientras el equipo está inactivo, hasta su apagado completo, lo que requiere la intervención del operador para reiniciar el equipo. Este enfoque redujo significativamente el consumo de energía del monitor y la impresora durante el tiempo de inactividad del equipo. La computadora en sí en este momento continuó funcionando en modo operativo. Si la computadora estaba realmente inactiva en ese momento, la única forma de reducir de alguna manera su consumo era estacionar las cabezas del disco duro de la computadora y luego detener el eje.
Se hicieron posibles pasos adicionales para reducir el consumo de energía en reposo con la llegada de las fuentes de alimentación estándar ATX . La característica principal de estas fuentes de alimentación es el modo de espera , en el que la fuente de alimentación apaga todos los circuitos de salida, a excepción de la línea especializada + 5V VSB, y la transferencia al modo de funcionamiento se realiza mediante la aplicación de una señal analógica (es decir, cerrando los contactos de señal) a la fuente de alimentación a través del botón de encendido. Las fuentes de alimentación del estándar anterior, AT, se apagaron cambiando mecánicamente el voltaje de la red (220 voltios) a través del botón de encendido, respectivamente, la computadora no podía desactivarse (por ejemplo, el sistema operativo Microsoft Windows mostraba la inscripción “Ahora la computadora se puede apagar” [ 1] ).
En las primeras implementaciones del modo de espera en sistemas informáticos con fuentes de alimentación estándar ATX, la energía no se eliminó por completo de los componentes de la unidad del sistema durante la transición al modo de espera . Como antes, el monitor se pone en modo de ahorro de energía (por ejemplo, mediante métodos DPMS ), el disco duro se estaciona y se detiene, y la CPU también se suspende . Con el desarrollo de la tecnología ACPI , se hizo posible eliminar la energía de casi todos los dispositivos de la computadora, dejando solo los circuitos de reserva de la placa base y la RAM energizados . Este modo proporciona el mayor ahorro de energía, pero al mismo tiempo, lleva más tiempo salir de él al modo de funcionamiento. Sin embargo, el tiempo para entrar en el modo de funcionamiento se calcula en segundos, que es mucho más rápido que salir del modo de hibernación .
Dado que las especificaciones ACPI, que describen los estados de energía del sistema, no indican los nombres de los niveles individuales de "estados de suspensión" (estados de suspensión), sino que solo se utilizan los símbolos S1 ... S5, los diferentes desarrolladores de sistemas operativos dieron diferentes nombres para estos modos en sus productos de software, además, Microsoft también nombró los modos de manera diferente en diferentes versiones de los sistemas operativos Windows. Esto ha llevado a la ambigüedad del término "hibernación" y su confusión con el término "espera".
De acuerdo con la especificación [2] , todos los modos S1…S5 son estados de suspensión. Para el usuario final, no importa qué nivel se use, pero hay una diferencia en la necesidad de ahorrar energía o no. Por lo tanto, los desarrolladores de software han identificado dos modos de ahorro de energía inactivos: en el primer modo, el ahorro de energía es necesario, una falla de energía provocará la pérdida del estado de funcionamiento (y todos los datos del usuario no guardados), en el segundo modo, el ahorro de energía es no es necesario y la computadora vuelve correctamente al modo de trabajo, en el que estaba antes de cambiar al modo de ahorro de energía.
El primer modo, en el que los cortes de energía son inaceptables, se llama:
En consecuencia, el segundo modo, que no requiere conservación de energía después de cambiar a este modo, tiene los nombres:
En Mac OS X , no hay distinción entre modos, y solo hay un elemento en el menú "Modo de suspensión". Sin embargo, la documentación menciona diferentes opciones de modo:
Esto se debe en parte a la política de ocultar detalles técnicos "innecesarios" a los usuarios, y en parte al hardware específico de los dispositivos Apple , en los que la gestión de la energía se confía a un controlador SMC especial [7] .
El proceso de sumergir el equipo en modo de espera se lleva a cabo en varias etapas. Aunque los principios son comunes a todos los dispositivos informáticos, el propósito de los diferentes dispositivos introduce sus propios detalles en la implementación del modo de espera.
En términos de ahorro de energía, la interfaz OSPM (Configuración dirigida por el sistema operativo y Administración de energía), como parte de ACPI, ofrece el concepto de que los sistemas deben reducir el consumo de energía poniendo sus dispositivos en modos de bajo consumo de energía, lo que incluye poner todo el dispositivo en dormir" si es posible. De acuerdo con la especificación, los desarrolladores de dispositivos son libres de elegir cómo se realizará exactamente la transición al modo de espera, sujeto a un soporte uniforme desde el punto de vista del sistema operativo. Esto permite que el hardware y los sistemas operativos se desarrollen de forma independiente, y libera a los desarrolladores de publicar actualizaciones de sus sistemas operativos para admitir nuevo hardware, y viceversa: el hardware compatible con ACPI existente funcionará con futuros sistemas operativos.
Al mismo tiempo, no está prohibido el desarrollo de equipos compatibles con OSPM, pero incompatibles con ACPI, mientras que los desarrolladores tendrán que crear y mantener de forma independiente sus controladores de dispositivos para los sistemas operativos existentes y en desarrollo, lo que en la gran mayoría de los casos es inapropiado. , excepto cuando el marco ACPI no permita alcanzar el nivel requerido de gestión energética.
En caso de que el sistema operativo no se haga cargo de las funciones de administración de energía, estas funciones quedan al cuidado de la BIOS'a de la computadora (u otros circuitos de control que realizan sus funciones). Dependiendo de la combinación de hardware y sistema operativo compatible con ACPI, las siguientes opciones de administración de energía están disponibles:
| Hardware\SO | SO sin ACPI | SO con ACPI |
|---|---|---|
| incompatible con ACPI | Las funciones están completamente definidas por el hardware. | Si el sistema operativo no es compatible con funciones de ahorro de energía de hardware específicas, estas funciones están totalmente determinadas por el hardware. |
| equipo mixto | Las funciones están completamente definidas por el hardware. | En el inicio, el sistema operativo pone el hardware compatible en modo OSPM/ACPI y se hace cargo de la administración de energía |
| Solo compatible con ACPI | Las funciones de administración de energía no se utilizan | Soporte completo para el modo OSPM/ACPI |
Las interfaces y el concepto OSPM en sí están definidos en la especificación ACPI para todas las clases de hardware de computadora, incluidos, entre otros, computadoras de escritorio, móviles, servidores y estaciones de trabajo.
El modo de espera lo inicia el usuario (presionando una tecla especial en el teclado, la unidad del sistema o seleccionando el elemento de menú apropiado), o por el sistema operativo, o por medio del BIOS (o UEFI en sistemas modernos) , si el sistema operativo no es compatible con ACPI.
La decisión de cambiar al modo de espera la toma el sistema operativo en función del temporizador de actividad del usuario: este temporizador comienza a contar el tiempo de inactividad desde el momento en que el usuario presionó el teclado o el mouse de la computadora por última vez, movió el mouse, tocó la pantalla táctil ( para computadoras equipadas con él) y otros equipos de entrada (dispositivo de interfaz humana). Cuando el temporizador alcanza el valor establecido, el sistema operativo verifica si la hibernación está habilitada. Si no hay programas que prohíban la transición, el sistema operativo establece los valores de registro necesarios para los campos SLEEP_CONTROL_REG de las tablas de interfaz OSPM y llama al controlador ACPI. Una opción alternativa es llamar a los procedimientos apropiados declarados en las tablas del BIOS.
Incluso antes de la llegada del modo de espera en las computadoras, apareció una tecnología similar en una variedad de electrodomésticos controlados a distancia, principalmente domésticos . El motivo de la aparición de los modos de espera en televisores, equipos de reproducción de sonido, sistemas de recepción de televisión por satélite, etc. en ese momento, no era ahorro de energía, sino simple conveniencia para el usuario: el dispositivo no solo podía controlarse en su modo normal de funcionamiento (por ejemplo, cambiar los canales de TV), sino también encender y apagar el dispositivo sin tener que ir directamente al dispositivo.
Sin embargo, el principio básico del modo de espera en la tecnología informática y no informática es el mismo: en el modo de espera, solo funcionan la fuente de alimentación y los circuitos responsables de poner en funcionamiento el dispositivo a la señal del usuario.