Wer möchte im Zeitalter von Green IT und Home-/Fileservern nicht, dass Festplatten bei Inaktivität abgeschaltet werden? Dieses Feature - auch als "HDD power down / HDD spin-down / HDD sleep" bekannt - bedeutet technisch, dass die Festplatten in den ACPI Zustand D3 geschickt werden (vgl. Wikipedia ACPI)? Das hat nichts mit dem normalen Stromsparmodus "sleep" / "standby" (S1/S3) zu tun!
HDD power down / D3, seit Jahren ein alltägliches Feature, stellt sich bei aktuellen Boards/Chipsätzen/Southbridges/Treibern u.U. als unmöglich heraus! Dieser Thread ist als Sammlung von Informationen hinsichtlich dieser Thematik gedacht. Für ergänzende Informationen und Korrekturen bin ich dankbar und werde diese hier einpflegen!
Hintergrundinformation
Unter Windows funktioniert HDD D3 basierend auf der "Disk Idle Detection Infrastructure" (siehe Bild1, im Folgenden DID). DID is a "cooperative arrangement between the Windows kernel power manager and the disk software driver stack": Soll die [logische] HDD abgeschaltet werden, sendet der Kernel eine power down notification an den high-level disk driver, der versendet eine spin-down notification an den disk controller, der wiederum sendet die notwendigen ATA-Befehle an die Festplatte.
DID "applies only to hard disk devices connected to the system through an ATA-compatible bus, including IDE and SATA. DID is not supported for hard disk devices connected through 1394 or USB. Disk idle detection is also not supported for hard disk devices connected to a storage controller that uses a Storport-based driver."
Die Onboard-Southbridge kann in 3 verschiedenen Modi betrieben werden:
Die (logische) Festplatte, also auch ein RAID, wird per Microsoft-Treiber angesprochen (disk driver), die Southbridge vom Treiber des Herstellers der Southbridge (disk controller driver). Siehe Bild 4 für ein Nvidia-RAID. In der DID infrastructure sieht man: Der disk controller driver muss die spin-down notification in entsprechende ATA-Befehle "umsetzen". Hier ist das Problem: Viele Treiber (Nvidia+AMD) können das nur eingeschränkt (Details unten)!
Den aktuellen Zustand der logischen Festplatten kann man ablesen: siehe Bild 2 und Bild3.
Festplatten werden über den ATA-Befehl "STANDBY IMMEDIATE (0xE0)" in D3 versetzt. Ich habe oben "umsetzen" geschrieben, weil häufig keine echte Umsetzung erfolgt, sondern nur ein "pass-through" - also das, was vom disk driver kommt wird 1:1 an vom disk contoller driver weiter geschickt! Wird ein RAID verwendet, muss sollte natürlich etwas mehr passieren, vielleicht sollte der Cache geleert werden und mehrere Platten abgeschaltet werden.
Ergebnisse von verschiedenen Boards / Chipsätzen
Jeweils wird angegeben, ob HDD D3 in den verschiedenen Situationen funktioniert. RAID heisst hier immer Hardware-RAID über die Southbridge (im Gegensatz zu Software-RAID z.B. mit Windows Server 200x).
IDE-mode / AHCI-mode / RAID-mode mit single disk (non-RAID-0 / non-JBOD)** / RAID-mode mit multi-disk-RAID / RAID-mode mit single-disk-RAID**
** Eine einzelne, normal an IDE oder AHCI partitionierte und formatierte Festplatte kann man i.d.R. auch einfach so an einer SB im RAID mode betreiben. Allerdings hat man auch die Möglichkeit mit ihr ein 1-disk RAID, z.B. RAID-0 oder JBOD zu erstellen und dieses "RAID" zu partitionieren und formatieren. Es gibt Unterschiede!
Bei Nvidia:
1. single disk, non-RAID: taucht nicht in der Nvidia-Systemsteuerung auf, wird niemals nach D3 geschickt.
2. single disk als 1-disk RAID-0: wird in der Nvidia-Systemsteuerung als RAID gelistet, wird wunderbar nach D3 geschickt. Siehe Bild 5.
Sehr zu loben ist der sehr kompetente und schnelle Tech Support von AMD! Hier zwei Zitate:
...Allerdings sagt Gigabyte, sie verschicken und nutzen den original AMD-Treiber, also keine Hilfe von denen zu erwarten?! Gigabyte behauptete erst, die AMD SB sollte RAID D3 können, kennen anscheinend nicht mal ihr eigenes Produkt. Letztlich wissen wir ja nun, es ist ein Treiber-Problem. Abwarten...
Asus (Crosshair II) hat nach 14 Mails noch nicht einmal das Problem verstanden! Sie glauben es geht um S3! Seit Wochen keine Antwort mehr!
Nvidia hat eine aktuelle konkrete Fehlerbeschreibung, aber seit Wochen keine Antwort mehr vom Support.
Interessante Tools
Revosleep (http://revosleep.realspooky.de/).
Damit kann man "per Hand" STANDBY IMMEDIATE an die Disk schicken. Allerdings: "When you get Error Code 1 you have to use the windows driver (pciide*.sys) for your hard disk controllers! In the main affecting nforce drivers." Also im Klartext: Der disk controller driver muss den Befehl umsetzen / effektiv zur Disk schicken, sonst klappts nicht!
WinAAM (http://www.withopf.com/tools/aam/).
Mit WinAAM koennen Sie den ATA-Befehl "STANDBY IMMEDIATE" an die Festplatte schicken und sie damit
schlafen legen.
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Microsoft "Disk Idle Detection"
http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/powermgmt/Disk_Idle_Detection.mspx
=> Tool "PwrTest"
Southbridge Battle: 780a, ICH10 and SB750, Compared
http://www.tomshardware.com/reviews/ich10r-sb750-780a,2374.html
Tuning Cool'n'Quiet: Maximize Power And Performance, Part 1
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Tuning Cool'n'Quiet: Maximize Power And Performance, Part 2
http://www.tomshardware.com/reviews/cool-n-quiet-power-management,2456.html
HDD power down / D3, seit Jahren ein alltägliches Feature, stellt sich bei aktuellen Boards/Chipsätzen/Southbridges/Treibern u.U. als unmöglich heraus! Dieser Thread ist als Sammlung von Informationen hinsichtlich dieser Thematik gedacht. Für ergänzende Informationen und Korrekturen bin ich dankbar und werde diese hier einpflegen!
Hintergrundinformation
Unter Windows funktioniert HDD D3 basierend auf der "Disk Idle Detection Infrastructure" (siehe Bild1, im Folgenden DID). DID is a "cooperative arrangement between the Windows kernel power manager and the disk software driver stack": Soll die [logische] HDD abgeschaltet werden, sendet der Kernel eine power down notification an den high-level disk driver, der versendet eine spin-down notification an den disk controller, der wiederum sendet die notwendigen ATA-Befehle an die Festplatte.
DID "applies only to hard disk devices connected to the system through an ATA-compatible bus, including IDE and SATA. DID is not supported for hard disk devices connected through 1394 or USB. Disk idle detection is also not supported for hard disk devices connected to a storage controller that uses a Storport-based driver."
Die Onboard-Southbridge kann in 3 verschiedenen Modi betrieben werden:
- IDE / legacy
- AHCI
- RAID
Die (logische) Festplatte, also auch ein RAID, wird per Microsoft-Treiber angesprochen (disk driver), die Southbridge vom Treiber des Herstellers der Southbridge (disk controller driver). Siehe Bild 4 für ein Nvidia-RAID. In der DID infrastructure sieht man: Der disk controller driver muss die spin-down notification in entsprechende ATA-Befehle "umsetzen". Hier ist das Problem: Viele Treiber (Nvidia+AMD) können das nur eingeschränkt (Details unten)!
Den aktuellen Zustand der logischen Festplatten kann man ablesen: siehe Bild 2 und Bild3.
Festplatten werden über den ATA-Befehl "STANDBY IMMEDIATE (0xE0)" in D3 versetzt. Ich habe oben "umsetzen" geschrieben, weil häufig keine echte Umsetzung erfolgt, sondern nur ein "pass-through" - also das, was vom disk driver kommt wird 1:1 an vom disk contoller driver weiter geschickt! Wird ein RAID verwendet, muss sollte natürlich etwas mehr passieren, vielleicht sollte der Cache geleert werden und mehrere Platten abgeschaltet werden.
Ergebnisse von verschiedenen Boards / Chipsätzen
Jeweils wird angegeben, ob HDD D3 in den verschiedenen Situationen funktioniert. RAID heisst hier immer Hardware-RAID über die Southbridge (im Gegensatz zu Software-RAID z.B. mit Windows Server 200x).
IDE-mode / AHCI-mode / RAID-mode mit single disk (non-RAID-0 / non-JBOD)** / RAID-mode mit multi-disk-RAID / RAID-mode mit single-disk-RAID**
Code:
Intel P45+ICH10R (exemplarisch Gigabyte GA-EP45-UD3P):
ja / ja / ja / ja / ungetestet, vermutlich ja
Nvidia 780a (exemplarisch Asus Crosshair II, nforce 15.49):
ja / nein / nein / ja / ja
AMD 790X + SB750 (exemplarisch Gigabyte GA-MA790X-UD3P, Catalyst 9.10):
ja / ja / nein / nein / ungetestet, vermutlich nein
** Eine einzelne, normal an IDE oder AHCI partitionierte und formatierte Festplatte kann man i.d.R. auch einfach so an einer SB im RAID mode betreiben. Allerdings hat man auch die Möglichkeit mit ihr ein 1-disk RAID, z.B. RAID-0 oder JBOD zu erstellen und dieses "RAID" zu partitionieren und formatieren. Es gibt Unterschiede!
Bei Nvidia:
1. single disk, non-RAID: taucht nicht in der Nvidia-Systemsteuerung auf, wird niemals nach D3 geschickt.
2. single disk als 1-disk RAID-0: wird in der Nvidia-Systemsteuerung als RAID gelistet, wird wunderbar nach D3 geschickt. Siehe Bild 5.
Sehr zu loben ist der sehr kompetente und schnelle Tech Support von AMD! Hier zwei Zitate:
At this point, all motherboard chipset support for AMD based motherboards is done by the motherboard manufacturer; AMD provides no chipset support at this time simply because very motherboard manufacturer liked to tweak the chipsets on their models according to their own specifications – this is also why AMD provides no driver support for the chipset as well.
We do have a few RAID/AHCI drivers (which are a part of the Southbridge) which you can locate at the following link: http://game.amd.com/us-en/drivers_catalyst.aspx (expand the Motherboard/Integrated Video Drivers -> locate the section titled “Individual Drivers (Motherboard/Chipset)” and choose the appropriate operating system); these drivers are to be used only with retail motherboards and not boards from OEM systems. Please be aware that those drivers may not work with your motherboard if the board requires proprietary drivers. I strongly suggest you contact Gigabyte for further information as they would be the only ones who would be able to assist you with your inquiry in depth.
Best regards,
Gene.
AMD Global Customer Care
Currently the RAID/AHCI Driver does not support Disk Idle Detection. This means that the support for Disk Idle Detection has nothing to do with the southbridge - it needs to be handled by the OS Disk Driver and Actual HDD. There may be a way to add this funtion in as a feature of ATA-PASSTHRU driver in future models.
Regards
Tim.
AMD EMEA Support
...Allerdings sagt Gigabyte, sie verschicken und nutzen den original AMD-Treiber, also keine Hilfe von denen zu erwarten?! Gigabyte behauptete erst, die AMD SB sollte RAID D3 können, kennen anscheinend nicht mal ihr eigenes Produkt. Letztlich wissen wir ja nun, es ist ein Treiber-Problem. Abwarten...
Asus (Crosshair II) hat nach 14 Mails noch nicht einmal das Problem verstanden! Sie glauben es geht um S3! Seit Wochen keine Antwort mehr!
Nvidia hat eine aktuelle konkrete Fehlerbeschreibung, aber seit Wochen keine Antwort mehr vom Support.
Interessante Tools
Revosleep (http://revosleep.realspooky.de/).
Damit kann man "per Hand" STANDBY IMMEDIATE an die Disk schicken. Allerdings: "When you get Error Code 1 you have to use the windows driver (pciide*.sys) for your hard disk controllers! In the main affecting nforce drivers." Also im Klartext: Der disk controller driver muss den Befehl umsetzen / effektiv zur Disk schicken, sonst klappts nicht!
WinAAM (http://www.withopf.com/tools/aam/).
Mit WinAAM koennen Sie den ATA-Befehl "STANDBY IMMEDIATE" an die Festplatte schicken und sie damit
schlafen legen.
Code:
WinAAM -Id:all -Standby
Interessante andere Threads:
S3 sleep friendly RAID controller
http://www.hardforum.com/showthread.php?t=1437933
Stromsparendes NAS
1. Verbrauch aktuelle AMD Athlon II X4 / X2 / X3 Vergleich
2. NAS Raid 5 Konfig [How-To] + Truecypt vs. Bitlocker vs. unverschlüsselt Performance
3. Onboard Raid Controller - Raid 5 >100 MB/s WRITE
Interessante Artikel:
Microsoft "Power Policy Configuration and Deployment for Windows Vista"
http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/powermgmt/PMpolicy_Windows.mspx
Microsoft "Disk Idle Detection"
http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/powermgmt/Disk_Idle_Detection.mspx
=> Tool "PwrTest"
Southbridge Battle: 780a, ICH10 and SB750, Compared
http://www.tomshardware.com/reviews/ich10r-sb750-780a,2374.html
Tuning Cool'n'Quiet: Maximize Power And Performance, Part 1
http://www.tomshardware.com/reviews/processor-power-management,2453.html
Tuning Cool'n'Quiet: Maximize Power And Performance, Part 2
http://www.tomshardware.com/reviews/cool-n-quiet-power-management,2456.html
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