Сегодня я расскажу про назначение режимов питания Windows, их отличия от классических схем электропитания и устранение неполадок со сменой режимов. Я также разберу фоновую работу и троттлинг приложений.
[+] Сегодня в программе
- Режим питания против классической схемы электропитания
- Назначение режимов питания
- 1. Смена режима управления питанием процессора
- 2. Снижение фоновой активности приложений при работе от батареи
- Настройка фоновой активности и троттлинга приложений
- Фоновая работа и троттлинг классических приложений
- Троттлинг классических приложений
- Отображение троттлинга приложений в диспетчере задач
- Глобальное отключение троттлинга
- Глобальное отключение фоновой работы магазинных приложений
- Устранение проблемы с невозможностью выбрать режим питания
- Документация и лабы
- Заключение
- Дискуссия
Режим питания против классической схемы электропитания
Читатель Станислав спросил в почте, где правильно менять «схему питания» – в классической панели управления или ползунком↓ Для ответа на вопрос нужно четко определиться с терминологией и понимать, какую цель вы преследуете.
Режим питания
Современные режимы питания управляют производительностью процессора — всеми параметрами его питания (Processor Power Management, PPM). От выбранного режима также зависит фоновая активность приложений. Режимы питания появились на мобильных ПК в Windows 10 1703, а их переключение реализовали в виде ползунка.
В Windows 11 смена режимов питания переехала в параметры, потеряв во внятности перевода и главное, в скорости доступа — люди же столько лет просили быстрое переключение! На картинке предварительная версия Windows 11.
Однако теперь переключение режимов питания неожиданно стало доступно и на десктопных процессорах, по крайней мере на некоторых протестированных AMD Ryzen и Intel, хотя и не всех.
Схема электропитания
Классическая схема электропитания не влияет на управление новыми параметрами питания современных процессоров. В нем только три старых параметра PPM.
Кроме того, в классической схеме могут присутствовать настройки производительности видеоадаптера (например, встроенной графики Intel) и сетевой карты.
Где и что настраивать
Режим питания работает поверх классической схемы электропитания. На мобильных ПК, если вам нужно выжать всю мощь из процессора или наоборот обуздать его ради экономии заряда батареи, меняйте режим питания.
Если же вы хотите настроить энергоэффективность сетевой или графической карты, а также параметры сна или отключения дисков, к вашим услугам классическая схема электропитания. Как и прежде, вы можете создавать свои классические схемы электропитания, и делать это нужно на основе сбалансированной схемы или производных от нее.
На десктопных ПК с Windows 11 на борту остается открытым вопрос, что дает более высокую производительность ЦП: классическая схема э/п «Высокая производительность» от изготовителя ПК (пример) или сбалансированная схема в сочетании с самым производительным режимом питания. Проверить это можно только эмпирически — бенчмарками.
Назначение режимов питания
Режимы питания дебютировали в Windows 10 вместе с технологией Power Throttling в версии 1703. На тот момент она поддерживалась только для процессов Intel начиная с 6-го поколения, а AMD еще работала над совместимостью с чипсетом Ryzen.
Переключение режима питания действует в двух направлениях.
1. Смена режима управления питанием процессора
К каждому режиму питания привязан набор параметров, относящихся к управлению питанием процессора — Processor Power Management, PPM.
Эти параметры не отражены в графическом интерфейсе и не задаются в реестре. Они позволяют изготовителям ПК гибче настраивать производительность процессора в зависимости выбранного режима. ОЕМы настраивают параметры PPM с помощью драйверов (INF) или пакетов подготовки (PPKG). Поэтому вы тоже можете сконфигурировать эти параметры при большом желании, а главное — понимании смысла этих манипуляций.
Традиционные настройки классической схемы электропитания вроде таймаутов отключения дисплея, дисков и ухода системы в сон не зависят от выбранного режима питания.
2. Снижение фоновой активности приложений при работе от батареи
Если процессор поддерживает технологию Power Throttling, фоновая работа приложений замедляется, если устройство не подключено к электросети и не выбран режим питания для максимальной производительности. Фоновыми приложениями считаются все кроме активного в данный момент времени, однако троттлинг не применяется к системным процессам.
Это — единственная связь работы приложений с режимами питания. Однако настройки фоновой работы приложений и их троттлинга тесно связаны между собой.
Настройка фоновой активности и троттлинга приложений
Смешались в кучу кони, люди © А конкретнее — разные технологии, наличие настройки для магазинных приложений и ее выпиливание для классических, доступность настроек только при работе от батареи, их дублирование, смена точек входа и интерфейса… Короче, парад нестыковок.
👉 Здесь и далее под троттлингом понимается регулирование (снижение) фоновой активности приложений при работе от батареи, если не указано иначе.
Фоновая работа и троттлинг магазинных приложений
В параметрах вы можете исключить отдельные магазинные приложения из сферы троттлинга, причем настройки объединены с управлением фоновой активностью:
- В Windows 10 настройки доступны только на поддерживаемых процессорах и только при работе от батареи в разделе Система – Батарея – Использование аккумулятора отдельно для каждого приложения (или поиск battery usage per app).
- В Windows 11 настройки переместили в индивидуальные параметры приложения в разделе Приложения. Туда же ведет дорога из раздела Использование батареи (используйте поиск, т.к пока терминология изменчива).
На картинке интерфейс предварительной версии Windows 11.
Вне зависимости от версии ОС, терминологии и внешнего вида настройки, у магазинного приложения есть выбор из трех вариантов фоновой работы. Вы можете ориентироваться по их порядку в списке.
- Всегда – фоновая работа разрешена, оптимизация Power Throttling не применяется. Выбор этого варианта исключает системное управление фоновой активностью приложения.
- Оптимизация питания (в Windows 10 — Разрешить Windows принимать решение) – приложение находится в сфере применения технологии Power Throttling. По умолчанию так настроены все магазинные приложения. Однако на старых процессорах троттлинг не работает, несмотря на наличие настройки.
- Никогда – фоновая работа приложения отключена.
Троттлинг классических приложений
У классических приложений система тоже может снижать фоновую активность. Изначально в разделе использования аккумулятора можно было запретить троттлинг отдельно для каждого приложения. На картинке времен 1709 для классического PowerPoint за это отвечает флажок Reduce the work…. Его снятие исключало троттлинг фоновой активности (второй флажок у старого Edge относится к фоновой работе UWP).
В августе 2021 года интерфейс Windows 10 выглядел иначе — место флажков занял список из трех пунктов↑ Однако он отсутствует у классических приложений, по крайней мере на нескольких протестированных системах с современными процессорами. Нет выбора и в Windows 11 — ведь в параметрах предусмотрены индивидуальные настройки только для магазинных приложений.
Отображение троттлинга приложений в диспетчере задач
В диспетчере задач на вкладке Подробности вы можете добавить столбец Регулирование энергопотребления (Power Throttling) и посмотреть, для каких приложений фоновая работа замедляется в данный момент времени.
На картинке Surface Pro 7 с предварительной версией Windows 11. Видно, что сейчас троттлинг включен для классического Edge, но не для магазинных myTube и калькулятора с настройками фоновой работы по умолчанию. При этом для отдельных процессов Edge, в т.ч. WebView, троттлинг может быть включен даже при питании от электросети.
Глобальное отключение троттлинга
В графическом интерфейсе настройки нет, но имеется групповая политика Turn off Power Throttling и параметр реестра. Команда для управления (0 — троттлинг вкл, 1 — троттлинг выкл).
reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerThrottling" /v PowerThrottlingOff /t REG_DWORD /d 1
Глобальное отключение фоновой работы магазинных приложений
В общем случае я не рекомендую отключать все оптом, но это может понадобиться в диагностических целях или по религиозным причинам.
В Windows 10 пункт «Никогда»↑ дублировал настройку вкл/выкл фоновой работы приложения с отдельной страницы параметров, где магазинные приложения были представлены списком (ищите background apps или см. KB4468230).
В Windows 11 эту страницу упразднили. Соответственно, теперь в GUI нет глобального переключателя фоновой активности приложений, но в реестре он работает (0 – вкл, 1 – выкл):
reg add "HKCU\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\BackgroundAccessApplications" /v "GlobalUserDisabled" /t REG_DWORD /d "1" /f
Это применяется к текущему пользователю. Для отключения у всех пользователей есть политика Let Windows apps run in the background.
Устранение проблемы с невозможностью выбрать режим питания
В этом разделе статьи я объясню, почему может отсутствовать графический интерфейс смены режимов питания — ползунок в Windows 10 или список в параметрах Windows 11.
В Windows 10 это происходит так. Владелец ноутбука или планшета нажимает на значок батареи в трее и… не видит ползунка для выбора режима питания.
Несмотря на недоступность технологии Power Throttling на старых процессорах, графический интерфейс для смены режимов питания должен присутствовать при соблюдении простых условий.
В каких случаях невозможно выбрать режим питания
Переключатель режимов питания должен быть в случае:
- Чистой установки ОС.
- Обновления до Windows 10 1703 и новее при условии, что в момент обновления использовалась схема электропитания «Сбалансированная» или любая другая на ее основе. Если вы обновлялись с версии старше 1703, в которой были прочие схемы э/п, они исчезнут безвозвратно после выбора сбалансированной схемы.
Отсюда следует, что если у вас задана не сбалансированная схема электропитания, в т.ч. от изготовителя ПК, смена режима питания будет недоступна.
В документации есть любопытное примечание о том, что в Windows 10 начиная с версии 1903 на десктопах (ПК без батареи) переключатель режимов может присутствовать в настройках электропитания в параметрах, если изготовитель ПК реализовал это. На практике мне такое не встречалось. А в Windows 11 это уже неактуально, поскольку смена режима и так переехала в параметры.
Это все не тайное знание, потому что изложено в документации.
Как вернуть возможность выбора режима питания
Из описания выше следует, что переключение режимов питания становится доступно при выборе классической сбалансированной схемы электропитания.
Иногда проблема в том, что сбалансированную схему невозможно выбрать ввиду ее отсутствия или подмены. Это лечится восстановлением стандартных схем электропитания в командной строке от имени администратора. Первая команда делает именно это, а вторая устанавливает сбалансированную схему. Учтите, что в Windows 10 1703+ и Windows 11 стандартная схема только одна — сбалансированная.
powercfg /restoredefaultschemes powercfg /setactive 381b4222-f694-41f0-9685-ff5bb260df2e
Документация и лабы
В 2017 году разработчики опубликовали обширную документацию.
Управление питанием процессора
Здесь документы для изготовителей ПК. Эти две ссылки уже фигурировали выше в статье:
- Настройка ползунка управления производительностью Windows
- Параметры управления питанием процессора (PPM)
Кроме того, в материалах конференции WinHex 2017 есть две шикарные лабы (страница воркшопа, прямая ссылка на файлы и зеркало) по настройке и анализу подсистемы электропитания. Это многостраничные документы MS Word с пошаговыми инструкциями и примерами анализа (powercfg, ETL).
- Optimizing Windows Devices for Screen-on Battery Life. Из этого документа вы узнаете, как с помощью утилиты powercfg посмотреть текущие значения PPM и EPP (последние также можно изменить).
- Customizing & Optimizing Modern Standby Devices
Наконец, на YouTube есть эпизод DefragTools 2018 года, где разработчики рассказывают о ползунке и его функциях. В описании ролика подборка ссылок на документацию.
Фоновая работа приложений
Здесь материалы для разработчиков.
- Оптимизация фоновой активности
- Снятие ограничений на фоновое выполнение задач
- Экономия заряда (Battery Saver)
Заключение
Материал вышел непростой — множество переменных и нестыковок мешают нарисовать стройную картину. Документация 2017 года не отвечает на все вопросы и не всегда соответствует текущему состоянию дел. Дополнительную сложность создавало отсутствие у меня устройств, подходящих для проверки различных аспектов. Я благодарю читателей Александра, Алексея, Евгения, Андрея, Дениса, Thomas и mockingbird за помощь в подготовке статьи.
В заключение я бы хотел собрать в одном разделе основные тезисы статьи:
- Современные режимы питания доступны только при классической сбалансированной схеме электропитания и ее производных:
- в Windows 10 1703+ только на ноутбуках и планшетах; переключаются ползунком, который открывается щелчком по значку батареи в трее
- в Windows 11 на всех типах устройств, однако могут быть недоступны на старых десктопных процессорах; переключаются в параметрах завершения работы
- Режимы питания работают поверх классических схем электропитания. В общем случае именно режимы нужно менять для получения максимальной производительности процессора или экономии батареи. Однако открыт вопрос с десктопными ПК при использовании классической схемы э/п от изготовителя ЦП.
- Настройки фоновой работы доступны только для магазинных приложений в Параметры — Приложения.
- Замедление фоновой работы (троттлинг) применяется к магазинным и классическим приложениям только при работе от батареи во всех режимах питания кроме максимальной производительности, однако возможны исключения (Edge).
- Глобальное отключение фоновой работы магазинных приложений и троттлинга всех приложений можно осуществить в реестре.
Дискуссия
Надеюсь, статья прояснила некоторые моменты и сняла ряд вопросов! Она могла и должна породить новые вопросы, это нормально :) Если вы видите неточности или несовпадения с вашей картиной, доставляйте их в комментарии.
В частности, хотелось бы выяснить логику наличия режимов питания в Windows 11 на десктопных процессорах, потому что предварительные опросы показали смешанные результаты, по крайней мере на старых Intel. Если у вас уже установлена новая ОС, сообщите модель процессора (см. диспетчер задач) и наличие / отсутствие режимов питания в параметрах (не забудьте включить сбалансированную схему).
Также, на десктопных ПК с Windows 11 не до конца понятен вопрос настройки максимальной производительности. Если у вас есть время и желание протестировать, поделитесь результатами бенчмарков.
Наконец, есть ощущение, что сейчас троттлинг работает не так, как описано в документации и демонстрируется разработчиками. В частности, в ролике разработчиков смена режима производительности с максимального на любой другой сразу же замеделяет все приложения в фоне. Вы наблюдаете такое при работе от батареи на Intel не старее 6-го поколения или AMD Ryzen?
> лечится восстановлением стандартных схем электропитания
> powercfg /restoredefaultschemes
На удивление — не помогает. На ноутбуке ASUS Zenbook14 на Ryzen7 4700U пропали схемы питания — только Balanced осталась и эта команда не восстанавливает. Более того, нашел в гугле подобные команды которые якобы должны восстановить схемы Max Performance и т.п. — нет, они создают по сути клонов Balanced, а эта команда их стирает и оставляет только одну Balanced.
В Windows 10 1703+ предусмотрена только сбалансированная схема, ее и восстанавливает. Перефразировал (явно указал на это) в статье.
Дело в том, что у вас в BIOS ноутбука включено аппаратное управление питанием. В этом случае пропадают все схемы питания, кроме Сбалансированной.
Большое спасибо за статью! Некоторые абзацы по несколько раз перечитал)
Пожалуйста! Некоторые абзацы я по несколько раз переписал :))
Три параметра PPM только доступны для редактирования, на самом деле переключение пресета затрагивает намного больше, полсотни и больше параметров CPU. Утверждаю, так как раньше пользовался утилитой PowerSchemeEd для управления задержками при повышении/понижении частоты процессора, недоступными из интерфейса. В ней и для других подсистем параметров было больше, чем в классическом интерфейсе. Поэтому включены ли в пресеты новые параметры — вилами по воде. Надо проверять. Я бы наоборот, поставил на «включены».
Возможно, формулировка «три» не вполне корректная. Но не совсем понятно, что и как вы будете проверять/сравнивать — стандартная схема теперь только одна. Сравнивать можно только со схемами вендоров — об этом я пишу.
Значит я неверно понял. «Классическая схема» была прочитана, как классический интерфейс переключения схем.
Прочел еще раз про новые «режимы питания» и его новые параметры — PerfDecreaseTime, CPHeadroom и прочее. Включая разнородную архитектуру с классом эффективности PerfDecreaseTime1 и прочее. На самом деле, ничего нового в них нет. Прекрасно настраивались упомянутой утилитой и соответственно на них влияла классическая схема электропитания. Причем аж для Windows 7. Думаю из вендорских файлов эти параметры тоже подтягивались.
Так что же нового добавили в Микрософт? Кажется только лишь новую обертку и несколько дополнительных пресетов/схем. Внутри все по старому. А администраторы просто не понимали реальную мощь классических схем.
Если вы обратите внимание на расположение документации, она ни для пользователей, ни для разработчиков. А для изготовителей ПК, о чем я тоже пишу.
Очевидно, целью нового подхода было упростить вендорам настройку и тестирование параметров управления питанием процессора и энергосбережения. Новые параметры наверное есть, иначе не отсекали бы старые процессоры, но я не вникал в такие детали.
Пользователям же запилили ползунок для переключения режимов, который они так просили в трей и даже ставили сторонний софт для этого (точнее, для переключения классических схем). А заодно связали троттлинг с режимами питания.
Но при этом забыли объяснить людям хотя бы связь и разницу режимов с классическими схемами. Для них выкатили бессмысленные и беспощадные статьи в KB типа такой https://support.microsoft.com/kb/4026458 и на этом сочли миссию завершенной.
С момента выпуска фичи прошло 4 года, а люди до сих пор задают вопрос «как вернуть ползунок»… Или настраивают в организации политики на схему макс производительность, а пользователи с ноутбуками потом в энергосбережение перейти не могут (вот сегодня узнал про такое от читателя). С этого и начались мои заметки, потом прилетел вопрос, где настраивать. Но вообще подборка доков у меня давно, я кидал ее в чате пару раз наверное.
Эти вопросы более важные для масс, чем какие там параметры и как их настраивать утилитой, это уже для гиков совсем, да и в документации расписано.
Не понимаю — почему Майкрософт так зациклилась на ноутбуках… Это ж каким должно быть устройство… как бы это помягче выразиться… поганым (еще мягче не получается, дальше только нецензурщина), чтобы был троттлинг от приложений из магазина винды… В мусор нужно выкинуть все эти ноутбуки, планшеты, телефоны и прочий хлам и сделать винду для нормального, мощного, современного ПК, а то топчутся на месте — то кнопку Пуск в белый цвет красят, то в 11-й винде вообще пришли к гениальной мысли и всандалили ее посреди панели задач, противно смотреть, но скоро будут орать, что это одна из «новейших и улучшеннейших функций».
Потому что учитывает рынок в отличие от вас.
Странно читать это под такой статьей. Троттлинг экономит батарею, что дб вполне очевидно даже без моих объяснений.
Примите успокоительное — подвиньте ползунок вправо, а панель задач — влево. Не перепутайте!
Не натыкались на информацию об эффективности такого троттлинга? Или хотя бы метод, как её можно оценить на своем устройстве?
У меня по привычке в уголке висит график загрузки CPU от процесс-менеджера. 1-2%, причем от пониженной до 800 МГц частоты. Если учесть что процессор не единственный потребитель… странно как-то это все. Такое ощущение, что это нужно не столько ноутбукам, сколько планшетам или опять готовятся выпустить смартфон.
Ссылка на лабы в статье не просто так
Извините, но вычленить влияние троттлинга на время работы не смог. Наиболее близкое, в свойствах отдельных приложений In Use: X% Backgroung: Y%. Но значения этих цифр тоже до конца не понял. Это по процессору или по аккумулятору, то есть всем потребителям устройства — GPU, шины, диск, память, экран, акустика, система охлаждения? Определяется ли реальное потребление, ведь разные приложения дают разные нагрузки, или просто по таймингам активности?
Может я глубоко копаю, но результат это копки максимально прост — прирост автономности на Х%.
Без всяких инструментов и грубо… Зарядите батарею полностью, запустите приложений побольше всяких, да не простых, а с фоновой работой, включите троттлинг и оставьте поработать подольше. Потом повторите без троттлинга.
Да, результаты могут быть в пределах погрешности, но это уж от набора приложений и их фоновой активности зависит. Ну и для начала убедитесь, работает ли вообще троттлинг как заявлено (см. заключение статьи).
Если вам с инструментами, используйте тесты WAC из лаба — EXERCISE 4 – BATTERY LIFE ASSESSMENTS.
Согласен. Только думал, может уже кто-то проводил сходный тест. Все таки технология не нова, а энтузиастов хватает.
И да, тоже предполагаю, что будет в пределах погрешности. Причем это для случая предложенного Вами теста, когда активной работы нет и ВСЕ приложения фоновые. Если же будет идти активная работа, влияние фона еще больше уменьшится. Нужен будет вовсе уж неожиданный набор приложений и их фоновой активности, чтобы наблюдать значимый результат.
Спасибо за ответы, тема исчерпана.
Может их и хватает, но что-то мне не попадались ни разу люди, которые анализируют перф или энергосбережение с помощью WAC. Не то чтобы я хлопаю себя по спине, просто факт. Может, они где-то по форумам прячутся, но именно блогов не видел. Анализ проблем с производительностью с помощью WPA — да, видел.
Я не предполагаю, а предупреждаю. В конце концов, это тестировали в Microsoft на множестве устройств и сценариев, в т.ч. у инсайдеров. Странно было бы пилить такое ради не опирающегося на результаты маркетинга, это не прокатило бы даже внутри.
Можно рассматривать под микроскопом фразу
Но они явно видели профит какой-то.
Исправил, спасибо.