GN⁺: S3 절전 모드 : 이제 노트북은 더 이상 노트북이 아니다 - 개인적인 불만
(blog.jeujeus.de)랩탑에 대한 나의 정의
- 노트북은 휴대가 가능한 컴퓨터로, 어디에서나 쉽게 사용할 수 있어야 함
- 작업 중에 가지고 다닐 수 있어야 하고, 덮개를 닫으면 절전 모드로 전환되어 나중에 다시 사용할 수 있어야 함
- 나중에 작업을 중단한 시점부터 다시 시작할 수 있어야 함
- 그러나 최근에는 이러한 간단한 목표를 달성하기가 점점 더 어려워지고 있음
나의 상황과 관점
- 나는 대학교 1학기 때부터 노트북에서 리눅스만 사용하기 시작했음
- Lenovo Thinkpad E470을 소유했는데 리눅스 지원이 우수했음
- 그 이후로 리눅스 지원이 좋다고 평가되는 Lenovo의 Thinkpad X240이나 X380을 계속 구매했음
- 첫 번째 회사 노트북인 Dell XPS 15 9570도 약간의 장애물이 있었지만 잘 작동했음
- 현재 개인용으로 XPS 15 9570을 또 하나 가지고 있는데, 글을 쓰는 시점에서 S3가 여전히 지원되고 있음
- 새로운 회사 노트북인 Dell XPS 15 9500을 받은 순간부터 절전 문제가 발생했음
현 상황
- 지난 10년 동안 Microsoft는 S3 대기 모드에서 S0 "모던 대기 모드"로의 마이그레이션을 강제하고 있음
- 모던 대기 모드와 그 구현 방식에 대해 살펴볼 필요가 있음
- Microsoft가 대기 모드를 망가뜨리면서까지 "모던 대기 모드"로의 마이그레이션을 강제한 이유는 무엇일까?
기술적 측면
- 전통적인 절전 모드는 모든 시스템 하드웨어와 소프트웨어 구성 요소가 함께 작동해야 함
- UEFI to Hardware Interface Standard (ACPI)에 따르면, 이 일반적인 형태의 절전 모드를 S3라고 함
- S3는 RAM과 CPU 캐시를 제외한 모든 시스템 구성 요소의 전원이 꺼지는 절전 상태
- Microsoft는 2012년에 S3 절전 모드를 대체하기 위한 궁극적인 목표로 "모던 대기 모드"(S0ix)를 도입하기 시작함
- S0ix는 S3와 유사하거나 더 나은 에너지 절약 효과를 제공하는 것이 목표
- 그러나 S3와 달리 S0ix는 CPU와 필요한 시스템 구성 요소를 활성 상태로 유지함
- S0ix는 작동하지 않을 때 CPU를 저전력 유휴 상태로 설정하여 전력 사용량을 줄임
- 스마트폰과 태블릿의 등장으로 빠르게 알림을 받고, 업데이트를 다운로드하고, 음성 도우미 서비스를 활성화하는 데 익숙해짐
- Microsoft는 S0ix로 이러한 기능을 복제하려고 함
- 절전 모드에서 Cortana 사용, Windows 업데이트 수신 등의 기능을 제공하기 위해 CPU가 사용되는 것
- 이러한 이유로 Microsoft는 S3를 "레거시 절전 모드"라고 설명함
문제점
- S0ix는 잘 작동한다면 좋겠지만, 불행히도 그렇지 않음
- 노트북이 과열로 인해 배터리가 소진되어 꺼짐
- 이 문제는 리눅스에만 국한되지 않음
- Dell은 공식적으로 노트북을 가방에 넣기 전에 전원을 끌 것을 경고함
- Microsoft Surface 디바이스도 동일한 과열 및 배터리 소모 문제가 있음
- 레거시 절전 모드에서 마이그레이션이 시작된 지 10년이 넘었지만 아직도 해결해야 할 작업이 남아 있음
- 많은 시스템 구성 요소가 관련되어 있어 OS/커널, ACPI/UEFI, CPU 등 모든 공급업체에서 수정 사항을 적용해야 함
- 노트북 제조업체들은 S0ix로의 마이그레이션과 함께 S3 지원을 중단하기 시작했음
- 버그 수정과 기능 유지를 중단하게 되었음
- Dell의 경우 UEFI에서 S3를 완전히 제거하기에 이르렀음
- 결과적으로 고장난 S0ix와 제거되거나 고장난 S3로 인해 휴대할 수 없는 노트북이 되어버림
핵심 내용
- 절전 모드와 관련하여 발전을 이루려면 훌륭한 기능을 약속하는 새로운 표준을 채택해야 함
- 잠재적인 표준을 시장에 도입할 수 있는 거대한 시장 영향력을 가진 지지자가 필요함
- Microsoft의 경우 이것이 확실히 작동하며, 나는 그들의 개선 노력을 전적으로 지지함
- S0ix의 목표는 Apple이 모두에게 USB-C를 강제하는 것과 비교될 수 있음
- 그러나 Apple은 기존의 Lightning을 유지하고 Magsafe까지 다시 도입했음
- 현재 상황은 실현 가능(feasible)하지 않음
- 현재의 문제가 ARM과 비교했을 때 x86의 한계와 관련이 있는지는 확실하지 않음
- 그러나 과열로 인해 지속적으로 꺼지거나 배터리가 방전된 상태로 작업 환경에서 노트북을 사용하는 것은 용납할 수 없음
- 다행히 일부 CPU와 노트북 제조업체에서는 여전히 S3를 지원하고 있음
- 따라서 소비자는 S3를 여전히 지원하는 노트북을 구매함으로써 S0ix의 현재 상태에 대한 불만을 표명할 수 있음
GN⁺의 의견
- S0ix의 현재 상황은 받아들일 수 없음. 과열로 인해 지속적으로 꺼지거나 배터리가 방전된 상태로 작업 환경에서 노트북을 사용하는 것은 용납할 수 없음
- 다행히 일부 CPU와 노트북 제조업체에서는 여전히 S3를 지원하고 있음. 따라서 소비자는 S3를 여전히 지원하는 노트북을 구매함으로써 S0ix의 현재 상태에 대한 불만을 표명할 수 있음
- S0ix의 목표와 비전은 이해할 만하지만, 레거시 대기 모드를 완전히 제거하는 것은 문제가 있어 보임. Apple의 경우 Lightning을 유지하고 Magsafe를 다시 도입한 것처럼 과도기적 지원이 필요해 보임
- 현재의 문제가 ARM과 비교했을 때 x86의 한계와 관련이 있는지는 확실하지 않음. 이에 대해서는 별도의 기사에서 살펴볼 만한 주제임
S3에 대한 추가 설명
- UEFI의 S3 상태는 컴퓨터의 절전 모드 중 하나인 “Suspend to RAM” 또는 “Sleep” 모드를 의미
- S3 상태는 시스템이 매우 적은 전력을 사용하면서도 빠르게 재개할 수 있도록 RAM에 시스템 상태를 유지하는 것이 특징
- S3 상태의 정의: S3는 ACPI(고급 구성 및 전원 인터페이스)에서 정의한 전력 상태 중 하나로, 대부분의 컴포넌트가 꺼지지만, RAM은 계속 전력을 공급받아 데이터를 유지. CPU와 대부분의 주변 장치는 전원이 차단되며, 시스템은 아주 적은 전력을 소모
- 재개 속도: S3 모드에서는 시스템이 RAM의 상태를 그대로 유지하므로, S3에서 복귀할 때는 RAM의 내용을 그대로 사용해 빠르게 정상적인 작동 상태로 전환. 이는 시스템을 완전히 다시 시작하는 것보다 훨씬 빠름
- 전력 절약: S3 상태는 시스템이 거의 모든 장치의 전원을 끄기 때문에 대기 전력이 최소화. 이 상태는 노트북 같은 장치의 배터리 수명을 연장하는 데 유용
- UEFI와 S3 상태: UEFI는 전원 관리와 관련된 설정을 제공하며, 시스템이 S3 상태로 전환될 때 필요한 초기화와 준비 작업을 수행. UEFI 설정에서 S3와 관련된 전원 관리 옵션을 설정할 수 있음
- S3 상태는 시스템의 전력 소비를 줄이면서도 사용자가 작업을 빠르게 재개할 수 있도록 하는 유용한 절전 모드임
스냅드래곤 엘리트같은 암 기반 프로세서를 쓴 노트북은 충전 안 하고도 일주일은 거뜬히 간다는데 그걸 사셨으면 되지 않았을까 싶네요 (참고: https://m.youtube.com/watch?v=zFMTJm3vmh0)
스냅드래곤 엘리트 X는 아직 리눅스를 지원하지 않더라고요. 저도 우분투용 저전력 노트북으로 ARM을 쓸까 고민했었는데, 스냅드래곤 엘리트에서 제대로 리눅스를 돌리려면 시간이 좀 더 필요할 것 같습니다.
Hacker News 의견
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"Modern Standby"가 기존 API의 동작을 경고 없이 변경하여 불편함을 초래함
- 기존 "Suspend to RAM" 및 "Hybrid Suspend to RAM"의 유용성을 강조함
- 새로운 슬립 상태를 추가하는 것은 괜찮지만, 기존 주요 UI 패턴을 대체하지 말아야 함
- Microsoft가 S0를 발명한 것은 문제가 아니며, Dell과 Lenovo 같은 제조업체가 S3를 UEFI에서 제거한 것이 문제임
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Thinkpad 모델에 대한 설명이 어렵지만, 슬립 모드에 대한 설명은 유익함
- "Hibernate"를 사용하여 문제를 해결함
- "Hibernate"는 RAM 내용을 파일로 저장하고 완전히 종료함
- 슬립 모드는 "최소 전력 사용"과 "빠른 깨우기"만 지원해야 함
- Macbook이 이 문제를 잘 해결했음을 언급함
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Windows 업데이트가 슬립 모드에서 실행되는 것은 매우 불합리함
- Windows 업데이트가 실행될 때 시스템이 느려지고 팬이 고속으로 작동함
- Ubuntu의
apt upgrade가 더 빠름
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S3가 AWS S3가 아니라 슬립 상태를 의미함
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"Modern Standby"가 실제로 고객에게 큰 가치를 제공하는지 의문을 제기함
- 대부분의 앱이 "App" 개발 흐름을 따르지 않음
- Qualcomm ARM CPU가 이 문제를 해결할 수 있을지 궁금해함
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MacBook을 사용하는 이유 중 하나는 긴 업타임을 유지할 수 있기 때문임
- SteamDeck도 이 문제를 잘 해결함
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S0ix가 도입된 이후로 슬립 상태가 기대에 미치지 못함
- "Hibernate"가 더 예측 가능하고 성능이 좋음
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빠른 부팅에 대한 불만을 이해하지 못함
- 대부분의 경우 노트북을 종료하고 새 세션을 시작함
- 느림을 받아들이는 것이 중요함
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스마트폰과 태블릿이 S3를 사용하여 업데이트와 음성 제어를 구현함
- 대부분의 노트북 하드웨어가 이러한 기능을 지원하지 않음
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Windows가 사전 설치된 컴퓨터를 더 이상 구매하지 않겠다고 선언함
- Linux 데스크탑이 더 유용하다고 주장함