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エネルギー効率に関するベスト プラクティス

影響を受けるプラットフォーム

クライアント: Windows XP | Windows Vista | Windows 7

説明

Windows ベースのラップトップは、エネルギー効率に関する規制の要件 (米国環境保護庁 (EPA) のエネルギー スター プログラムの要件など) を満たす必要があります。また、消費者がラップトップに最も必要としているのは依然としてバッテリの寿命の長さであることが調査からわかっています。ユーザーからの要求を満たすために、Windows ラップトップは以下の分野で絶えず進化する必要があります。

  • アイドル状態、生産性に関連するワークロード、DVD やメディアの再生、業界のベンチマークといった、あらゆる使用シナリオにおけるエネルギー効率
  • ハードウェア プラットフォームや Windows を対象とするモバイル PC のバッテリ寿命
Windows プラットフォームは信頼性が高く、オン/オフ状態の切り替えに優れたパフォーマンスを発揮します。しかし、サービス、システム トレイ アプレット、ドライバーなどのソフトウェアによってモバイル PC システムを拡張すると、パフォーマンス、信頼性、およびエネルギー効率に大きく影響することがあります。

エネルギー効率は複雑な問題で、PC エコシステムのすべての構成要素からの影響を受け、PC エコシステムのすべての構成要素に影響を与える要因になります。複数のシナリオにまたがって小さな機能強化を加えるだけでエネルギー効率が向上することもありますが、パフォーマンスの低いアプリケーション、デバイス、またはシステム機能が 1 つあるだけで、エネルギー消費量が大幅に増加することもあります。

エネルギー効率の基盤となるのはハードウェアとデバイスです。しかし、システムのバッテリ寿命を最大限に引き延ばすには、アプリケーションもサービス ソフトウェアも効率がよくなければなりません。システム上の各ソフトウェア コンポーネント (オペレーティング システム、付加価値を提供するアプリケーションやサービスなど) が、効率に関する基本的なガイドラインに従う必要があります。適切に動作しないアプリケーションやサービスが 1 つあるだけで、最新のプロセッサ、デバイス、またはプラットフォーム ハードウェアによって実現されるエネルギー効率の向上がすべて無駄になってしまう場合があります。バッテリの寿命とエネルギー効率の詳細については、「バッテリの寿命とエネルギー効率」を参照してください。

モバイル PC のバッテリ寿命に影響を与える主要な問題点とコンポーネントを以下に示します。

バッテリの特性

  • バッテリ容量のサイズ、種類、および品質がバッテリの寿命に影響する
  • バッテリが大きいほど、供給電力も増える
  • 大きなバッテリは高価で重くなりがちだが、ユーザーはより軽量なシステムを好む
ハードウェア コンポーネント
  • ハードウェアを低電力状態に移行できる頻度と、低電力状態での電力の低さの程度
  • ハードウェアによる低電力状態のサポート
  • エネルギー効率化に向けたドライバー最適化
オペレーティング システム主導の電源管理
  • 負荷がかかった状態での Windows コードの効率と、アイドル状態での Windows コードの効率
  • すべてのコンポーネントと Windows 主導の電源管理との連携レベル
  • 電源ポリシー設定を通じて電源管理用に最適化を行うための、OS の適切な構成
アプリケーション ソフトウェアとサービス
  • 負荷がかかった状態でのアプリケーション、ドライバー、およびサービスの効率と、アイドル状態でのアプリケーション、ドライバー、およびサービスの効率
  • アプリケーションと Windows 主導の電源管理との連携レベル
  • システムやデバイスが低電力のアイドル状態に移行することをソフトウェアが許可するかどうか
たった 1 つのアプリケーション コンポーネントやサービス コンポーネントが原因で、システムが最良のバッテリ寿命を実現できなくなる場合があります。Windows には多数の電源構成オプションが用意されていますが、多くのシステムでは、プレインストールされているソフトウェアや電源ポリシー設定がホスト ハードウェア プラットフォーム用に最適化されていません。

プレインストールされているソフトウェアがバッテリの寿命にどのような影響を与えるかを評価する一般的な方法は、Windows がクリーン インストールされている場合のシステムの電力消費量と付加価値を提供するソフトウェアやサービスが Windows と共にインストールされている場合のシステムの電力消費量とを比較することです。OEM がプラットフォームをクリーン インストール状態でユーザーに提供することはありませんが、このように電力消費量を比較しておくと、プレインストールされているソフトウェアのエネルギー効率を知るうえでの手掛かりとなります。

ベスト プラクティス

アプリケーションが Windows プラットフォーム上で最適な状態になるようにするには、アプリケーションやサービスを設計する際に、以下のベスト プラクティスに従ってください。

  • 細かいピッチの周期タイマーを使用しない
細かいピッチの周期タイマー (10 ミリ秒未満) を使用すると、プロセッサの電源管理テクノロジの効率が低下します。
  • パフォーマンスの最適化に投資する
あらゆるパフォーマンスの最適化が、バッテリの寿命の最適化につながります。必要なリソースが少なくなれば (使用するプロセッサ時間を短縮する、ディスクの読み取りをバッチ処理/クラスター化するなど)、システム ハードウェアがアイドル状態になり低電力モードに移行することができます。
  • ユーザーの電源ポリシーに適応する
Windows Vista 以降のバージョンでは、システム全体での電力使用量の節約やパフォーマンス関連の動作をユーザーが選択しやすくなりました。アプリケーションは、電源ポリシーの変化に応じて、リソース使用量を減らしたりパフォーマンスを向上させたりする必要があります。たとえば、ユーザーが省電力プランを選択した場合、アプリケーションはインデックスの作成やシステムのスキャンなどのバックグラウンド アクティビティを無効にすべきです。
  • システムがバッテリ電源で動作しているときはリソース使用量を減らす
システムがバッテリ電源で動作しているときは、アプリケーションでのリソース使用量 (バックグラウンドでの更新の頻度など) を減らす必要があります。
  • ディスプレイの電源が切れているときはレンダリングしない
電力を節約するためにシステム ディスプレイの電源を切ることができます。ディスプレイの電源が切れているときは、アプリケーションでは不必要なグラフィック レンダリングを実行すべきではありません (システム リソースと電力が無駄遣いされる)。
  • タイトなループやこうしたループ内でのポーリングを避ける
プロセッサを酷使すると、プロセッサの電源管理テクノロジ (プロセッサのアイドル状態やプロセッサのパフォーマンス状態など) の効率が低下します。
  • システムがディスプレイの電源を切ったりアイドル状態からスリープ状態に移行したりするのを阻止しない
アプリケーションでは、SetThreadExecutionState API を使用して賢明な電源要求を行う必要があります。システムがこうした要求を行う必要があるのは、ディスプレイの電源を切ったり自動的にスリープ状態に移行したりするタイミングを遅らせる必要がある、重要な操作を行うときのみです。
  • 一般的な電源管理イベントに対処する
アプリケーションでは、一般的な電源管理イベント (システム電源の変更、ディスプレイの電源オン/オフの通知など) を登録し、こうしたイベントに対処する必要があります。
  • デバッグ ログを既定では有効にせず、代わりに Windows イベント トレーシングを使用する
デバッグのログを定期的に記録すると、ディスクの回転を抑えることを妨げる場合があります。

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作成日: 2009 年 8 月 4 日

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