Co zjistili na Tom's Hardware Guide?

Testováním notebooku Asus W5F s procesorem Intel Core Duo T2400 (1,86 GHz), čipsetem Intel 945GM a pamětmi DDR2-400 na serveru Tom's Hardware Guide zjistili, že jeho výdrž se po připojení zařízení USB 2.0 snížila až o 78 minut. USB 2.0 zařízení přitom mělo vlastní napájení (šlo o externí combo vypalovačku). Notebook Asus W5A s předchozí platformou Centrino (Sonoma) s procesorem Intel Pentium M 750 (1,86 GHz), čipsetem Intel 915GM a pamětmi DDR2-400 při tom za stejných podmínek (odběr proudu 170 mA a asi 1 W) ztratil pouze nějakých 17 minut. Na vině však není závada v hardwaru, ale Microsoft ACPI ovladač.

Pikantní na celé záležitosti je, že Microsoft o tomto problému ví už minimálně od července loňského roku a mezi jeho partnery se hovoří o neveřejném znalostním článku s číslem KB899179, který popisuje, kterak nesprávně se chová jedna z částí USB 2.0 ovladače „asynchronous scheduler component“. Ta má zajišťovat rozhodování o tom, zda připojené zařízení smí do operační paměti. Aktuální verze tohoto scheduleru ve Windows XP se SP2 však běží při zapojeném USB zařízení pořád a systém si tak myslí, že zařízení potřebuje přístup do paměti po celou dobu jeho připojení a tudíž nedá procesoru možnost, „aby si dal oraz“, tedy nepřepne jej do jednoho z ACPI režimů s nižší spotřebou. Z tohoto důvodu je po celou dobu připojení zařízení spotřebováváno více energie, než je nutné, a výdrž baterií tak pochopitelně klesá.

Problém by se však podle Intelu neměl týkat obecně platformy Napa, ale i jiných čipsetů. Že se nejvíce projevuje právě u Centrina Duo je spíše shoda okolností, ve skutečnosti se však zvyšuje spotřeba při zapojeném USB zařízení všude, někde více, někde méně. Korektní ovladač by měl zajistit, že při pouhém připojení USB zařízení nebude docházet ke zvyšování spotřeby skoro vůbec. A protože Intel vidí hrozbu snížené výdrže jako docela vážnou, připravuje nezávisle na Microsoftu vlastní opravu tohoto problému.

Vlastní pokus

Jako potvrzení toho, že Intel mluví pravdu a nesnaží se jen házet vinu na Microsoftu, jsem učinil na mém desktopu se základní deskou Asus A7N8X pokus. Je na ní provozován procesor Athlon XP 2000+ s poměrně starým jádrem Palomino (chlazen úplně normálním chladičem, nic extra). Pomocí jisté utility Central Brain Identifier jsem jej donutil ke snížení spotřeby nastavením Stop Grant stavu (musel jsem kapánek poštelovat C2 Divisor, aby hned počítač při zapnutí STPGNT State neztuhnul, ale to teď není důležité), což se navenek projeví hlavně snížením teploty, protože procesor při nečinnosti některé své části jakoby vypne (a při požadavku na práci je ihned zase zapne). Jeho běžná teplota při nečinnosti je kolem 44 °C, tímto nastavením ji dokážu srazit zhruba o 15 °C.

K PC je připojena mechanika NEC, teď už ND-4551A, a to přes USB to Parallel ATA redukci. Ta a tedy i mechanika mají vlastní napájení, což je ostatně nedůležité, protože neměříme celkovou spotřebu, ale jen teplotu procesoru ve SpeedFanu, která se s jeho zátěží samozřejmě zvyšuje. I vypnul jsem vypínačem na redukci celé připojené USB zařízení - prakticky jako kdybych jej odpojil. V tu chvíli byla teplota procesoru na 38 °C a ihned po odpojení USB zařízení (mimochodem v té chvíli jediného) začala rapidně klesat. Asi po deseti minutách se usadila na 26 °C. Rozdíl v teplotě je 12 °C a to se počítá.

Schválně jsem ještě změřil příkon takové sestavy (dva pevné disky, dvě interní mechaniky, grafika, atd. a jedna externí USB mechanika s vlastním napájením). Výsledky jsou více než zajímavé:

Sami vidíte, že nemá-li procesor funkce, které by mu dovolily šetřit energií, vliv je minimální až zcela zanedbatelný. Pokud však procesor šetřící funkce má a jsou zapnuty, připojením USB zařízení je de-facto vyřadíte z provozu.

Co z toho plyne? Že zapojené USB zařízení opravdu i při své nečinnosti zvyšuje zátěž procesoru, což celkem logicky vyústí ve vyšší spotřebu a tudíž i nižší výdrž baterií při provozování v notebooku. V tomto případě si však budeme muset počkat na opravu od Microsoftu, byť by bylo od Intelu dost šlechetné, aby jeho oprava, pokud vyjde dříve, zahrnovala všechny čipsety. Ostatně jde o problém obecný, nikoli specifický pro hardware od určitého výrobce.

Pro jistotu jsem si ověřil, zda takovéto zvýšení zátěže způsobují třeba i USB myš nebo klávesnice. Vzhledem k tomu, že mám tohoto typu jen myš, zjistil jsem, že ta to nedělá, takže bychom se zatím mohli spokojit s tvrzením, že to způsobují zařízení typu USB Mass Storage (USB flash klíčenka zátěž také zvyšuje). Zapnutí nebo vypnutí funkce Autorun nemá vliv.