看直播时如何让SSD更省电

蛋蛋的三大爱好：写文章，小电影，看直播。

写文章的功力，大家都见识过了，一部《蛋蛋读NVMe》 上谈协议，下接地气；

小电影，不仅自己看，还用于在文章中给大家举例；

直播，2016年天朝除了楼市，就属直播最火。为什么蛋蛋喜欢看直播？因为：

她

她

和她

作为一个职业技术宅，蛋蛋喜欢研究事物内在的逻辑，并且通过自己的技术进行优化。

蛋博士有个习惯，看直播的时候喜欢打一枪换一个地方，拿着本本看看停停，于餐桌，阳台，沙发之间辗转反侧。

如果走到哪里都拖着电源线，是非常影响蛋博士送游艇的心情的，所以蛋博士必须对这种应用场景下的SSD 功耗进行优化。

读博士的好处，就是能够透过现象看本质，蛋蛋把观看直播过程中SSD的行为抽象成一批又一批的IO读写，再把每笔IO的SSD的电源状态分解为如下图：

结合上图考虑SSD的功耗，两个影响因素：

• IO Pattern：Active IO duration和Inactive IO duration，只有处于Inactive state, SSD才能一级级的进入更低的省电模式
• Power State转换带来的额外能耗：举例来说，当SSD进入D3 state时，可能需要把大量的Dirty data在短时间内写入到Flash，这个过程是比较费电的。这也是为什么有时候进入低一级的省电模式，如果马上退出，反而比留在原有省电模式更加费电的原因。存在这样一个临界时间，即进入低一级power state并返回和留在原power state的功耗相同，坊间称之为补偿时间（recoup time）。

策略上：

• 降低 工作模式下的功耗，比如使用在SSD里使用LPDDR
• 尽可能多的进入更省电的Power State（停留时间超过补偿时间），这样做对Performance肯定有影响，但一心看直播的蛋蛋不在乎。

SSD省电是一个系统工程，为了找到最好的模型，蛋博士动手开始搭模拟环境：

不同State的功耗，停留时间以及进出带来的额外功耗

预设

• 每两组IO之间的Interval是固定的
• 增加Interval的同时，IO时间也增加相应的比例，因为单位时间内需要传输的数据量是一样的 （你可以每隔一分钟传1440帧，也可以每隔5分钟传7200帧，反正蛋博士要求画面不能卡顿，分辨率要是4K）
• 能够进入到哪一级省电模式，以及能待多久，根据Interval时间内完成IO后剩余时间，并考虑补偿时间的情况下计算得出
• 进出某个省电模式的时间相等；

蛋蛋从Interval=0.5分钟开始逐渐延长时间间隔，得到SSD功耗分布的结果

根据Intel对超级本的定义，为了能几天才充一次电，IDLE时的功耗是100mW, 分给SSD的配额也就5mW。

根据上图的结果，interval必须到30分钟，让蛋博士等这么久才瞅一眼mm，完全不能接受。

蛋博士开始对模型进行优化：

• 把Slumber状态下的功耗降低4倍；
• Slumber下停留时间超过1s就进入DevSlp；

效果十分突出：

• Interval=30s的整体功耗下降为原来的1/3；
  
• Interval=8min时，就可以实现SSD功耗5mW的目标
  

   

现在可以每8分钟就瞅一眼mm了，蛋博士觉得还有提升的空间。针对某个特定的应用场景，如果提前告知SSD平均的Interval时间，SSD就可以做比较极端的省电优化，

比如跳过Slumber（或者极短时间）直接进DevSlp甚至RTD3，效果是下面这个样子。

每4分钟看一小会儿直播，蛋博士满足的笑了。

提问：封面的思聪跟蛋博士的三位心头好，是什么关系？