Viloläge

När datorn är avstängd, svart och död, är den egentligen inte alls avstängd. Den befinner sig i lågeffektläge. Det enda sättet att stänga av den helt är att slå av den fysiska huvudströmbrytaren bakpå nätaggregatet, men det gör man sällan.

I lågeffektläge är moderkortet nästan strömlöst, liksom hårddiskar, fläktar och nästan alla inbyggda gränssnitt och gränssnittskort. En enda enhet kraftförsörjer sig själv och det är realtidsklockan, som är batteridriven. Klockan måste gå någorlunda rätt även om all kraft är borta och kontakt med en NTP-server saknas. När kraften kommer tillbaka, laddas realtidsklockans batteri, om den är av den laddbara typen.

En dator kan befinna sig i något av sju tillstånd, från S0 (i drift) till S5 (avstängd men inkopplad) samt G3 (ej inkopplad). Dessa tillstånd kan kallas Sleep, Standby, Hibernate, med mera. I vissa tillstånd finns all driftdata kvar i primärminnet och systemet kan väckas snabbt, medan data i andra tillstånd är sparat på disken och det kan ta flera sekunder till en minut innan systemet är igång.

Nätaggregatet är egentligen två aggregat. Ett huvudaggregat som klarar de höga effekterna till moderkortet, och ett lågeffektaggregat som strömförsörjer USB-anslutningar, nätverkskort och aktiveringskretsar. Dessutom brukar någon liten lysdiod också lysa på moderkortet för att visa att lågeffektaggregatet fungerar.

kraft-blockschema.jpg

Om det inte vore för lågeffektaggregatet, skulle det inte finnas elektronik igång som känner när du trycker på På-knappen och lämna lämplig signal till nätaggregatet. Annat var det förr när man bröt strömmen hårt. Idag bryter man inte strömmen, utan strömbrytaren "ber" bara nätaggregatet att gå ned i lågeffektläge, eller snarare, "ber" Windows att försätta sig i säkert läge och i sin tur be nätaggregatet att gå ned i lågeffektläge.

Lågeffektläget kan både På-knappen och moderkortet be om, som när du ger Stäng av-kommandot till Windows, eller om en temperatursensor upptäcker övertemperatur någonstans. Dessutom finns nödfunktionen att om man håller in På-knappen i mer än fyra sekunder går aggregatet ned i lågeffektläge oavsett om moderkortet bett om det eller ej. Om lågeffektaggregatet inte matade ut ström skulle du inte heller kunna ansluta exempelvis en mobiltelefon via USB för att få den laddad, även när datorn är av.

switchaggegat med färger.jpg

Notera att detta aggregat inte är av senaste snitt. Numera skulle man använda MOSFET-transistorer i switchningen, och dessutom ha effektfaktorreglering på ingången, men det duger för att åskådliggöra avsikten.

Schemat visar aggregatets interna delar. Röd är ingångsdelen där nätspänningen likriktas och görs om till glättad likspänning. Ibland finns här också en huvudströmbrytare. Orange är switchdelen där högspänningen växlas över till kantvåg som transformeras ned till lågspänning. Drivningen till switchtransistorerna och regleringen kommer från grön del, drivkretsen. Den cyanfärgade delen är lågeffektaggregatet.

Den blåfärgade delen är de sensorkretsar som känner av att drivspänningarna ligger inom uppsatta gränser och får drivdelen att justera utspänningarna efter belastningen. Den lila kretsen tar hand om starten av aggregatet, vid signalen PS-ON. Den mörklila kretsen använder sig av utsignalen från sensorkretsarna och meddelar moderkortet när spänningen är tillförlitlig, med signalen POWER GOOD.

Vissa delar av nätaggregatet måste således alltid ha drivspänning, annars kan aggregatet aldrig startas. Drivkretsarna (grön) kan inte driva något alls om de inte är strömförsörjda. Andra kretsar som också alltid är på, är ingångskretsarna (lila) för startsignalen RUN/STOP eller PS-ON.

Eftersom bildskärmen inte kan upptäcka några signaler, video eller annat, från grafikkortet är även bildskärmen i lågeffektläge. Även skärmen måste ha elektronik igång för att kunna upptäcka om det kommer video, och kunna aktivera sig.

Wake-on-LAN

Skulle du använda funktionen Wake-on-LAN (WoL), alltså att datorn kan slås på av ett särskilt Ethernet-paket på nätverket (för till exempel nattlig säkerhetskopiering) måste även nätverkskortet vara strömförsörjd. Exakt i vilket viloläge nätverkskortet befinner sig och ur vilket viloläge det tillåts vakna vid WoL, bestäms av BIOS, som talar om detta för nätverkskortet.

WoL-paketet, ibland kallat Magic Packet, är enkelt och innehåller bara datorns MAC-adress och kommandot FF FF FF FF FF. Eftersom ingen protokollstapel är inblandad i datamottagningen och paketet därför inte kan tolkas, kan logiken på nätverkskortet bara söka efter detta enda enkla kommando.

Resultatet blir att Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) firmware och program, som är en del av BIOS, instruerar datorn hur den ska boota, vad som ska bootas och så vidare. Normalt ska Windows bootas helt och hållet, men i detta fall kanske man vill att rutinerna för säkerhetskopiering startar istället.