电脑待机、睡眠、休眠分不清楚？P、T、S、G、C 电源状态一次看懂

    有时候我们会被BIOS或是操作系统中的电源管理搞得雾煞煞，S0、C1究竟代表着什么，如果不了解其意义以及身后所代表的内涵，很难在BIOS中调整出适合的设定。就算你不是进阶或是超频玩家，看完此文你也能够对电源管理有更深的认识。

    各种电源状态缩写的意义

    P-States：英文为PerformanceStates的缩写，中文为效能状态。

    T-States：英文为ThrottlingStates的缩写。

    S-States：英文为SleepingStates的缩写，中文为睡眠状态。

    G-States：英文为GlobalStates的缩写，中文为全域状态。

    C-States：英文为CPUStates的缩写，中文为处理器状态。

    正常运作靠P-States

    P-States指的就是CPU处理器依据目前运算量负荷轻重，调整运作频率的高低，譬如1颗3.0GHz的处理器在执行Crysis3时以全速运作、上网时以1.8GHz运作、观赏影片时以800MHz运作。在Intel方面称为EIST（EnhancedIntelSpeedStepTechnology），AMD方面则是CnQ（Cool’n’Quiet）和PowerNow！。通常P0指的就是处理器以最高频率、最高运算量的状态运作，接下来P1、P2、P3……就依照运作效能的多寡、省电性由少至多依序排下去。

    除了P-States之外还有个T-States，不过T-States通常不会使用，唯有当处理器过热或是超过我们所设定的温度时才介入。T-States和P-States都是为了降低发热量而被使用，但是运作方式有别。例如1颗3.0GHz的处理器被P-States要求运作在50％，就是真的运作在1.5GHz之上，而T-States则是将3.0GHz切成一半，一半时脉不运作，一半时脉正常运作（调整处理器实际运作的占比）。

    ▲P-States和T-States的运作方式不同。

    题外话，Intel的TurboBoost技术就是当操作系统要求处理器运作在P0状态时，就会收集有关目前处理器耗电量、启动核心数量、核心电源状态、处理器温度等资讯，来决定P0的运作时脉为多少。

    ▲IntelTurboBoost简易原理说明。

    S-States与待机/休眠/睡眠关系式

    S-States则是指电脑系统状态，S0～S5共有6种，S0指的就是系统正常开机运作的状态，包含所有的P和C状态。S1时透过时脉产生器将处理器关闭、系统内存内容被刷新（持续供电），S1状态也被称为poweronsuspend；S2则是处理器电源完全关闭、系统内存内容刷新，系统整体耗电量比起S1更低一些。S3一般也称为suspendtoRAM或是待命（WindowsXP）、睡眠（WindowsVista之后），除了系统内存还有少量供电以外，其余大部分系统内的硬件电源均被关闭；S4则是所谓的suspendtodisk，将系统内存内部的资料写入硬盘之后，将电脑系统整体关闭，耗电量和关机一样；S5就是关机状态。

    例外有些人可能还有听过G-States全域状态，不过G-States仅是个抽象描写系统目前的电源状态（ACPI），要如何实作需额外定义。一般来说G0为系统开机状态、G1为睡眠状态、G2为软关机、G3为硬件关机。

    C-States好多种

    比较难理解的就是处理器待机状态C-States，因为这里的电源管理比较复杂，会根据状态的不同分别调降运作时脉或电压，或者干脆完全关闭。同时C-States也不断的加入新成员，像是C8～C10就是仅在HaswellULT系列才导入的C-State。

    C0：包含在S0之下，旗下包含所有P-States，也就是处理器内部电源全开的状态，所有的x86处理器都支援这个状态。

    C1：借由软件关闭处理器的时脉（stopinternalclock）（送出HLT指令），但是总线界面和APIC（AdvancedProgrammableInterruptController）均运作在全速状态，由Intel486DX4和之后的处理器开始支援，离开时间10ns。

    C1E：借由软件关闭处理器的时脉，以及降低处理器的输入电压，其余的总线界面和APIC运作在全速状态，LGA775脚位之后的处理器都支援，离开时间10ns；如果在BIOS中开启C1E支援，则处理器就会进入C1E而非进入C1状态。须注意AMD也使用C1E这个名词在处理器上，不过却是另外一回事，在AMD65奈米之后的处理器，所有处理器核心进入C1状态会让处理器直接进入C3状态。

    C2：借由硬件关闭处理器的时脉（设定STPCLK处理器接脚），总线界面和APIC均运作在全速状态，同样是Intel486DX4之后全部支援，离开时间100ns。

    C2E：借由硬件关闭处理器的时脉，降低处理器的输入电压，其余的总线界面和APIC运作在全速状态，IntelCore2Duo之后皆支援，但仅限Intel的处理器；同样的，若在BIOS中将C2E支援开启时，就会以C2E替代C2状态，离开时间100ns。

    C3：关闭处理器内部所有的时脉（包含总线界面和APIC），将L1快取中的内容清空，IntelPentiumII和AMDAthlon之后皆支援（除Core2DuoE4000和E6000系列不支援），此模式也称为sleep模式，离开时间50ms。C3下还有个deepsleep模式，由PentiumII以上（Core2DuoE4000和E6000系列不支援）、Turion64以上所支援，除处理器内部时脉外，也可关闭外部时脉。

    Intel处理器可透过设定SLP或是DSSLP接脚进入C3（在这之前处理器必须先进入C2），AMD则是透过读取APCI的暂存器和STPCLK的组合而定，如果读取PLVL_2暂存器，则设定STPCLK之后会进入C2；若读取PLVL_3暂存器，则设定STPCLK之后会进入C3。AMD行动版Turion64处理器还支援更进阶的AltVID功能，可于进入C3的同时降低处理器电压。

    C4：称做deepersleep，不像C1～C3为关闭处理器的时脉，C4更进一步降低处理器的电压供应，并把部分的L2快取内容清空以便进一步降低能源消耗；C4从IntelPentiumM（不包含Core2DuoE4000和E6000系列）和AMDTurion64之后开始支援，离开时间至少需200ms。

    C4E：将C4时的处理器L2快取完全清空并关闭，可进一步降低供应给处理器的电压，此模式仅在部分处理器上出现（CoreSolo、Duo、部分45奈米行动版Core2Duo、部分Atom）。

    C6：C6状态（deeppowerdown）可以说是完全关闭了处理器，包含L1和L2快取。在此状态下，处理器内部的状态都会被写入到1个具有独立电力来源的静态内存中（后来的处理器可使用L3快取做为目标写入），处理器的电压就能够降到非常低，甚至是0V完全关闭，从Intel45奈米行动版Core2Duo开始支援。C6时的离开时间比较长，约是C4的1.5倍。

    Intel在Nehalem中导入了1个电源控制模组，处理器各个部分可使用不同的电压，因此可让某个闲置的处理核心进入C6。

    ▲Intel于Penryn核心开始导入C6（桌上型版本没有）。

    C7：C7在C6的基础上增加了部分或者全部清空L3快取，被整合进去的北桥，现称SystemAgent以最小的电压保持启动，外部电压调整可从1.8V降至1.6V，从SandyBridge开始导入。

    C8：最后1层L3快取被关闭，SystemAgent以最小的电压保持启动，外部电压调整可从1.8V降至1.2V。

    C9：SystemAgent电压降至0V，IO关闭，外部电压调整可降至0V。

    C10：外部电压调整可降至0V或完全关闭（以上C8～C10目前仅在HaswellULT版出现）。