固态硬盘: 还在纠结开不开省电模式(LPM)?
文章目录
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- 作者简介
- 前言
- 1. SSD 省电模式(LPM) 是什么?
- 2. 开启LPM模式，让SSD硬盘更省电
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- 2.1 开启主板LPM模式
- 2.2 检测SSD硬盘功能
- 2.3 配置LPM省电模式
- 3. 关闭SSD 省电模式(LPM), 解决卡顿问题
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- 3.1 PCIE SSD 关闭 LPM
- 3.2 SATA SSD 关闭 LPM
- 3.3 关闭 LPM 后性能对比
- 3.4 LPM影响性能的原因
- 参考文献
作者简介
在存储行业多年沉浮，研发过不同存储产品。
编程独爱C 语言, 涉猎 Python、 JavaScript、 Java。
技术专注于存储生态中存储技术和闪存控制。
欢迎评论区和我留言交流。
前言
固态硬盘(SSD) 引入了省电模式(LPM), 这个初衷是为了降低功耗, 当然还有一个功能, 就是降低固态硬盘发热. 但这个东西是一个双刃剑, 降低功耗的同时变会带来性能的下降. 降低发热的原理也相同, 因为读写速度越快, 发热越多.
很多人反映换装固态硬盘后出现卡顿行为, 网上有教程说因为是LPM 开了导致, 需要关闭 LPM. 作为行业从业者, 我认可有时是因为LPM 造成的, 但这么暴露说关就关, 我还是有点心痛的. 这么好的 LPM 功能关掉是不是像担心灰尘进家里, 就把窗户一直关着. 什么情况下关, 什么时候开? 如果开, 如何关, 今天和你一起来探讨~
1. SSD 省电模式(LPM) 是什么?
对于个人笔记本, 功耗一直是一个不容忽略的问题. 当你在图书馆, 喝着咖啡, 看着笔记本看我的这篇文章的时候. 糟糕, 没电了, 这时你一定是很恼火的. 你会说: 怎么续航时间不能长一点?
增加电池续航有两种办法:
- 增加电池容量
前提是你要多掏银子, 现在电池价格可是越来越贵. - 进入省电模式
笔记本有很多省电模式, 有的省电模式是特别是针对 SSD 的, 即省电模式LPM.
所谓LPM（链接电源管理，Link Power Management），是属于一种SSD硬盘省电模式.
SATA SSD 它将主板与存储设备的链接状态划分为三种：Active（一直活动）、Partial（浅节能）、Slumber（深节能）。
NVME SSD 它将主板与存储设备的链接状态划分为五种: ps0、ps1、ps2、ps3、ps4这五种电源状态。在上述五种电源状态中，ssd固件通常都把ps0、ps1和ps2设定为工作模式下的电源状态，而ps3和ps4这两种电源状态设定为非工作模式下的电源状态。ssd处于上述五种电源状态时的功耗及性能高低的顺序均为：ps0>ps1>ps2>ps3>ps4.
从发起者的角度分, SSD 硬盘的LPM节能模式又可分为两种：由主板发起的HIPM模式 (主机主动发起) 和由硬盘发起的DIPM模式(硬盘主动发起)。机械硬盘的电脑只有操作系统来发起省电操作, SSD支持由硬盘主动来告知主机, 它(硬盘)要进入省电模式了.
2. 开启LPM模式，让SSD硬盘更省电
2.1 开启主板LPM模式
为了实现性能与节能方面的平衡，一些主板BIOS会内置相关的LPM功能，开启该功能后，可以降低SSD硬盘功耗，对于笔记本用户有所帮助。但LPM功能有时默认是关闭的，此时就需要手动开启LPM功能。
SATA SSD 关闭 LPM
方法是开机后进入BIOS设置界面，进入存储相关的设置选项页，如果有一个“主动LPM支持”选项，确保其处于“开启”状态即可（如图）。
如果某些主板的BIOS设置中找不到主动LPM支持选项，也可以通过开启“热插拔（Hot Plug）起到同样的效果。虽然这样做会导致固态硬盘在系统内被识别为可弹出的移动存储设备，但是LPM节能同时会因此而被关闭。LPM节能开启可以降低固态硬盘功耗，对于笔记本用户有所帮助，但是台式机的话相信大家还是愿意牺牲几瓦功耗来让性能保持满血。
2.2 检测SSD硬盘功能
借助第三方工具TxBench来检测，运行TxBench软件后，切换到“Drive Information”界面，如果在界面上可以看到“HIPM”和“DIPM”字样（如图），说明该SSD硬盘可以支持LPM节能模式。
2.3 配置LPM省电模式
若要最大化节能，必须配置更合理的电源计划。
以Windows 10系统为例，进入注册表编辑器，依次展开HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Control\Power\PowerSettings\0012ee47-9041-4b5d-9b77-535fba8b1442分支，然后分别单击图5中下面框中的两个分支，将它们的“Attributes”数值数据改为“0”（如图），确认后重启系统。
依次进入“设置→系统→电源和睡眠→其他电源设置→更改计划设置”，单击“硬盘”后可以看到多个隐藏选项（如图6），第一项“AHCI Link Power Management – HIPM/DIPM”是LPM模式选项，其中“Active”=禁用LPM、“HIPM”=启用HIPM、“DIPM”=启用“DIPM”；第三项“AHCI Link Power Management - Adaptive”是LPM由Partial（浅节能）到Slumber（深节能）的转换时间，大家可按需要设置就可以了。
3. 关闭SSD 省电模式(LPM), 解决卡顿问题
有些人电脑换SSD后, 出现卡顿, 比如QQ聊天时能明显感觉到打字过程不连续，0.1s左右的间歇停顿，操作系统并不会锁死,系统突然停止响应，硬盘灯狂闪，鼠标指针成为圆圈，点什么都没反应，这种状况可能会持续1～2分钟，之后正常等等现象.
卡顿的原因有很多, 是否是SSD LPM 导致的, 需要做实验关闭 LPM 对比来确认. 那如何来关闭LPM 呢?
3.1 PCIE SSD 关闭 LPM
近热门的 PCIE 固态硬盘。在BIOS设置中找到高级\平台其他设置，其中包含了与PCI Express总线相关的节能特性。以东芝饥饿鲨RD400为例，我们平时使用的M.2 NVMe固态硬盘都是使用PCIE总线的设备。
PCIE节能特性被称作ASPM，设置界面中包括了PCH与SA两部分，分别对应主板南桥与CPU引出的PCIE接口，如果你不清楚该如何设置，可以将他们全部设置成关闭（Disabled）。
3.2 SATA SSD 关闭 LPM
除了NVMe之外，普通的SATA固态硬盘同样有自己的一套节能机制.
在BIOS设置-高级\PCH存储设置下有一个主动LPM支持（Aggressive LPM Support），默认开启状态是打开节能，只需将它修改为关闭（Disabled）就能免费提速性能。
3.3 关闭 LPM 后性能对比
关闭 LPM 后, 4K随机读写性能提升最大8%，读写延迟同样得到降低
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打开LPM 性能
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关闭 LPM性能
测试数据说明了电脑在高性能模式和节能模式下，对SSD的4K性能影响很大，但是个人可能并没有直观的感受到对自己的实际应用有什么妨碍。4K的读写性能其实是对大批量的小文件的吞吐速度的一个衡量指标，而这种大批量的小文件吞吐普遍应用在网页缓存的写入, 系统文件的更新，程序、游戏的加载、响应等。因此，大家在进行以上操作的时候，要想速度快，效率高，千万记得关闭省电模式哦！ 服务器存储为了吞吐量, 而且并发需求会有很多小数据读写操作, 所以记得关闭省电模式.
3.4 LPM影响性能的原因
如果真的和 SSD LPM 有关, 带来卡顿的原因主要可能有：
- SSD 关闭一些电路, 当主机从省电模式退出, 发读写的命令时候, 主控需要花一些时间做准备工作.
- SSD 主控降低CLK, 处理读写速度变慢
你可能说我怎么这么矛盾啊, 一会开SSD LPM, 一会关SSD LPM.
LPM 是一个好功能, 关闭还是开启LPM, 这确实是一个纠结的问题.
我的建议是看场景, 所以操作系统才留有开关也你设置啊.
台式机就不需要 LPM, 笔记本在插电的情况下也不需要, 在使用电池的时候, 可打开.
至于打开的方法, 最简单的是通过操作系统的电源设置, 来设置.
参考文献
[1] 开启LPM模式，让SSD硬盘更省电
[2] 同样的固态硬盘用起来比别人慢，只因忘记调整这些设置
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