1 簡(jiǎn)介

電源管理主要包含兩個(gè)部分：PCI-PM電源管理機(jī)制和ASPM電源管理機(jī)制。

• PCI-PM電源管理機(jī)制：這種電源管理機(jī)制是基于軟件控制的，軟件系統(tǒng)通過(guò)修改寄存器的值，使PCIe設(shè)備進(jìn)入不同的狀態(tài)。
• ASPM電源管理機(jī)制：這種管理機(jī)制是通過(guò)硬件自發(fā)控制的，這種管理機(jī)制可以通過(guò)軟件禁用。

2 PCI-PM電源管理

PCI-PM電源管理機(jī)制是軟件系統(tǒng)通過(guò)修改寄存器中的電源管理字段，使PCIe設(shè)備進(jìn)入D狀態(tài)，D狀態(tài)總共有四種：D0,D1,D2,D3。電源管理的狀態(tài)包可以分為D State(Device State)和L State(Link State)。

• D State(Device State)
  • D0 State
    正常工作狀態(tài)，該狀態(tài)下功耗最大。所有的PCIe設(shè)備都必須支持D0狀態(tài)。D0可以分為兩個(gè)不同的子狀態(tài)，分別為D0-Unintialized和D0 Active。D0-Unintialized階段PCIe設(shè)備還沒(méi)有被激活，只能進(jìn)行TLP請(qǐng)求，PCIe設(shè)備不能正常工作。D0 Active階段PCIe設(shè)備已被激活，可以正常工作。
  • D1 State
    中間省電狀態(tài)，PCIe進(jìn)入“淺睡眠”狀態(tài)。
  • D2 State
    中間省電狀態(tài)，PCIe進(jìn)入“深度睡眠”狀態(tài)。
  • D3Hot State
    是一種非常低功耗的狀態(tài)，與D1/D2的功能類似，只能回到到D0-Unintialized狀態(tài)。
  • D3Cold State
    斷電狀態(tài)，功耗最低。當(dāng)PCIe電源關(guān)斷時(shí)，PCIe設(shè)備進(jìn)入次狀態(tài)。
• S State
  • L0 State
    該狀態(tài)屬于正常工作狀態(tài)。
  • L0s Stat
    PCIe設(shè)備進(jìn)入Standby狀態(tài)。
  • L2/L3 Ready
    這兩個(gè)狀態(tài)是PCIe設(shè)備準(zhǔn)備進(jìn)入L2/L3前的預(yù)備狀態(tài)。
  • L1 State
    PCIe設(shè)備進(jìn)入比L0s更低功耗的Standby狀態(tài)；L1狀態(tài)有兩個(gè)子狀態(tài)L1.1和L1.2。
  • L2 State
    比L1功耗更低的深度省電狀態(tài)
  • L3 State
    此時(shí)PCIe鏈路處于關(guān)閉狀態(tài)，PCIe設(shè)備的VCC電源也被移除
  • LDN State
    這個(gè)狀態(tài)不具有實(shí)際意義，只是L2/L3返回L0狀態(tài)時(shí)所需要用的中間過(guò)渡狀態(tài)。

3 ASPM電源管理

ASPM是基于硬件自主控制的鏈路電源管理機(jī)制，只有在PCIe設(shè)備處于D0狀態(tài)時(shí)才可以應(yīng)用ASPM機(jī)制，與ASPM有關(guān)的鏈路狀態(tài)只有L0s和L1。

4 狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換

• D State間的轉(zhuǎn)換

PCIe設(shè)備必須支持D0和D3，但是D1/D2是選擇性的。所以在目前市面的SSD PCIe主控，一般都只是支持D0/D3，并不支持D1/D2。當(dāng)PCIe設(shè)備處于D0狀態(tài)時(shí)，ASPM可以改變PCIe鏈路的電源狀態(tài)。

• S State間的轉(zhuǎn)換

在L0 State期間，L1和L2/L3 Ready開(kāi)始協(xié)議協(xié)商。只有在協(xié)商完成后，才能進(jìn)入L1和L2/L3 Ready State。除非發(fā)生LDn，否則在協(xié)商過(guò)程結(jié)束之前，Link Power Management一直保持L0狀態(tài)。L0狀態(tài)包括LTSSM L0狀態(tài)、Recovery狀態(tài)和LinkUp狀態(tài)、Configuration狀態(tài)。此外，LTSSM通常由主電源供電(而不是Vaux)，因此LTSSM不會(huì)在L2或L3狀態(tài)下供電。

5 D State與S State的關(guān)系

PCIe設(shè)備的D State與PCIe鏈路電源狀態(tài)相輔相成，不是單獨(dú)存在的。親密關(guān)系如下表：