Notebook-Laufzeit optimieren
Strom sparen an der USB-Schnittstelle
Mittlerweile gehören bei Notebooks mehrere USB-Schnittstellen zur Standardausstattung: Der Universal Serial Bus bietet eine schnelle und einfache Verbindungsart zwischen den mobilen Helfern und externen Geräten. Zusätzlich liefert er eine Stromstärke von bis zu 500 mA pro Port. Das erspart oft lästige Netzteile für die Geräte.
Für Notebooks stellt diese "Bus-Powered-Schnittstelle" einen gravierenden Nachteil dar, denn der Betrieb der Geräte verschlingt Akku-Energie und verkürzt somit die Betriebsdauer des Notebooks spürbar. In der nachfolgenden Tabelle finden Sie einige USB-Geräte und deren Leistungsaufnahme sowie die rechnerische Auswirkung auf die Laufzeit eines Notebooks.
USB-Komponente | Leistungsverbrauch (mW) | Einfluss auf die Akku-Laufzeit (Minuten) | Einfluss auf die Akku-Laufzeit (Prozent) |
|---|---|---|---|
Die Messungen haben wir mit einem Toshiba Tecra S1 durchgeführt. Das Notebook läuft im typischen Schreibbetrieb ohne hohe CPU-Last 5,97 Stunden bei einer durchschnittlichen Leistungsaufnahme von 11,7 W. Die Leistungsmessung erfolgte direkt an der USB-Schnittstelle mit dem Multimeter Voltcraft M-4660M. | |||
Microsoft Wheel Mouse Optical USB | 372 | - 11. | - 3,1 |
Microtech USB CameraMate DPCM-USB (CF-Reader) | 258 | - 8. | - 2,2 |
Qtronix USB Tastatur Scorpius 980A | 118 | - 4 | - 1,1 |
Sony Micro Vault 256 MB (USB-2.0-USB-Stick) | 610 | - 18 | - 5,0 |
Sony Micro Vault 256 MB (USB-2.0-USB-Stick) schreiben/lesen | 691 | - 20 | - 5,6 |
Plextor USB-Stick 128 MB | 640 | - 19 | - 5,3 |
Plextor USB-Stick 128 MB schreiben/lesen | 595 | - 17 | - 4,7 |
MSI PC2PC Bluetooth | 305 | - 9 | - 2,5 |
MSI PC2PC Bluetooth senden/empfangen | 720 | - 21 | - 5,9 |
Das Betreiben von USB-Geräten an Notebooks und deren Energieverbrauch ist weitaus vielschichtiger, als Intel auf dem Frühjahrs-IDF 2003 erläuterte. So erreicht man durch das effektive Einsetzen des so genannten "USB Selective Suspend" eine Erhöhung der Akku-Laufzeit von fünf bis zehn Prozent - vorausgesetzt das Betriebssystem wie Windows XP oder Linux und die angeschlossene USB-Hardware unterstützen diesen Betriebsmodus.
Der USB Selective Suspend arbeitet wie folgt: Windows XP mit aktiviertem ACPI ist in der Lage, einen mobilen Prozessor in den definierten C3/C4-Stromsparmodus zu versetzen. Im C3/4-Zustand wird nicht nur die Spannung herabgesetzt beziehungsweise für bestimmte Funktionseinheiten ausgeschaltet, sondern zusätzlich wird die Taktfrequenz einzelner Funktionsgruppen reduziert. In diesem Modus arbeitet der Prozessor sehr eingeschränkt, allerdings nur so lange, wie keine Bus-Master-I/O-Anfragen von den USB-Host-Controllern oder anderen Devices kommen.
Bisher erfolgen bei angeschlossenem USB-Gerät periodisch (UHCI: 1 ms, EHCI: 125µs) Busmaster-Zugriffe auf den Prozessor, so dass dieser nicht in den C3/C4-Stromsparmodus übergehen kann. Mit Hilfe von USB Selective Suspend erfolgen nur Busmaster-Operationen, wenn das USB-Gerät benutzt wird. In der übrigen Zeit belästigt der USB-Host-Controller den Prozessor nicht, und er kann in den Schlafmodus (C3/C4) übergehen.