1 簡介

電源管理主要包含兩個部分：PCI-PM電源管理機制和ASPM電源管理機制。

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

2 PCI-PM電源管理

PCI-PM電源管理機制是軟件系統(tǒng)通過修改寄存器中的電源管理字段，使PCIe設備進入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設備都必須支持D0狀態(tài)。D0可以分為兩個不同的子狀態(tài)，分別為D0-Unintialized和D0 Active。D0-Unintialized階段PCIe設備還沒有被激活，只能進行TLP請求，PCIe設備不能正常工作。D0 Active階段PCIe設備已被激活，可以正常工作。
  • D1 State
    中間省電狀態(tài)，PCIe進入“淺睡眠”狀態(tài)。
  • D2 State
    中間省電狀態(tài)，PCIe進入“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PCIe電源關斷時，PCIe設備進入次狀態(tài)。
• S State
  • L0 State
    該狀態(tài)屬于正常工作狀態(tài)。
  • L0s Stat
    PCIe設備進入Standby狀態(tài)。
  • L2/L3 Ready
    這兩個狀態(tài)是PCIe設備準備進入L2/L3前的預備狀態(tài)。
  • L1 State
    PCIe設備進入比L0s更低功耗的Standby狀態(tài)；L1狀態(tài)有兩個子狀態(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PCIe鏈路處于關閉狀態(tài)，PCIe設備的VCC電源也被移除
  • LDN State
    這個狀態(tài)不具有實際意義，只是L2/L3返回L0狀態(tài)時所需要用的中間過渡狀態(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制，只有在PCIe設備處于D0狀態(tài)時才可以應用ASPM機制，與ASPM有關的鏈路狀態(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PCIe設備處于D0狀態(tài)時，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開始協(xié)議協(xié)商。只有在協(xié)商完成后，才能進入L1和L2/L3 Ready State。除非發(fā)生LDn，否則在協(xié)商過程結(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不會在L2或L3狀態(tài)下供電。

5 D State與S State的關系

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