一、前言
隨著系統節能設計需求日益提升，Windows 平台持續優化其電源管理策略，特別是針對筆電與嵌入式平台導入 Modern Standby（S0ix）架構。配合此架構，裝置驅動程式需支援多種電源狀態轉換與喚醒事件處理。其中，Wake on LAN（WoL）作為遠端管理與維護的關鍵技術，其能否在特定低功耗狀態下正常運作，成為系統設計的重要考量。
二、Windows 電源管理架構
2.1 系統電源狀態（S-State）
根據 ACPI 規範，Windows 支援多種系統層級功耗狀態：
- S0：系統正常運作狀態。
- S3：Suspend to RAM（睡眠），僅保留 DRAM 電力，其餘裝置關閉。
- S4：Hibernate，將記憶體內容寫入儲存裝置並完全關機。
- S5：Soft Off，系統完全關機。
在現代平台中，Modern Standby 將傳統 S3 模式以平台級睡眠機制 S0ix 取代。
S0ix 是 S0 狀態下的 idle 子狀態，"x" 為數字，代表不同功耗水準，數字越大功耗越低。常見如 S0i1、S0i3 等，由硬體設計商定義。系統進入 S0ix 時，CPU 進入 idle 狀態，裝置依然可保留部分功能，例如網路卡可繼續偵聽網路事件，對應 WoL 需求，能達到低耗電與高回應速度的平衡。
2.2 裝置電源狀態（D-State）
裝置根據 ACPI 規範，裝置運作狀態分為以下 D-State：
- D0：裝置處於完全啟用狀態。
- D1/D2：中介功耗狀態（不常用）。
- D3hot：裝置進入低功耗但仍供電，可支援喚醒（例如接收 Magic Packet）。
- D3cold：裝置完全斷電，需重新初始化後才能運作。
在支援 WoL 的情境下，裝置通常會在 D3hot 狀態下保持監聽能力。部分進階平台也允許裝置在 D3cold 狀態下，透過平台提供的外部喚醒事件（如 PCIe PME# 或 ACPI GPE）重新上電，進而切換回 D0 狀態。
以 Motorcomm 所推出的 YT6801 為例，此控制器符合 PCI Express 1.1 標準，支援單通道 2.5Gbps 傳輸速率，擁有完備的裝置電源管理能力，支援從 D0 切換至 D3hot 與 D3cold。它採用 ASPM 與 L1 Substates 設計，可配合平台執行精緻的功耗控制，並可透過 PME# 產生喚醒事件。根據其資料手冊，YT6801 在 D3cold 狀態下也支援透過平台事件重新供電並切換至 D0 狀態，具備良好的兼容性與實用性，適用於現代節能平台。
三、Wake on LAN（WoL）與電源狀態互動分析
3.1 WoL 基礎原理
Wake on LAN 是一項網路喚醒技術，允許裝置於低功耗狀態時接收特定的 Magic Packet，並喚醒主機系統。該機制需搭配裝置硬體支援、正確的驅動程式實作、BIOS/ACPI 配置與作業系統允許的喚醒來源。
3.2 D3hot 與 D3cold 下的差異與可行性
在 D3hot 狀態下，NIC 通常仍保有基本電力與 MAC/PHY 功能，可持續監聽封包，當接收到 Magic Packet 時即能透過 PME# 或 ACPI 通知主機喚醒。這也是 WoL 在多數平台上的標準實作方式。
而在 D3cold 狀態下，裝置雖完全斷電、無法主動監聽網路事件，但若平台支援從外部事件喚醒（例如 BIOS 正確配置 PME 或 GPE 來源），仍可透過平台電路重新供電裝置，讓其進入 D0 並完成喚醒流程。
Motorcomm YT6801 支援 WoL 所需的硬體特性，包含 Magic Packet 與 Pattern Match 偵測機制，並具備透過 PCIe PME（Power Management Event）訊號觸發系統喚醒的能力。此功能可與平台 BIOS/ACPI 結構協同運作以實現喚醒流程。在系統處於 D3hot 時，YT6801 可維持網路監聽能力並觸發平台喚醒；若平台支援從 D3cold 狀態喚醒裝置，其亦可在完全斷電後透過平台事件初始化並恢復運作。這使得 YT6801 能適應傳統休眠架構（S3）與 Modern Standby（S0ix）環境的喚醒需求，具備良好的電源彈性。
3.3 與 S0ix 整合的挑戰
在 Modern Standby 架構中，系統雖仍處於 S0 狀態，但實際上處於平台級深層 idle 模式（如 S0i3）。NIC 必須能在此狀態下保持最低限度的運作以監聽 Magic Packet，並具備與平台間協同進行電源與喚醒控制的能力。
若 NIC 被平台配置為進入 D3cold，而未實作對應的喚醒路徑，將導致 WoL 功能無法於 S0ix 狀態下生效。因此，裝置的電源設計與驅動支援對於 Modern Standby 架構中 WoL 的可靠性至關重要。
四、結論
Windows 作業系統採用的多層次電源管理架構（S-State、D-State 以及 S0ix）提供極佳的能耗控制彈性。Wake on LAN 技術在這些狀態間的整合能力，關鍵於裝置與驅動能否正確實作喚醒流程，並獲得平台級喚醒支援。Motorcomm YT6801 透過支援 ASPM、PME#、D3cold 與 ACPI 結構，使其可在現代電源架構中實現 WoL 功能，是現代節能平台中具代表性的網路解決方案之一。
參考文獻
- Microsoft Learn, “System Power States,” https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows/win32/power/system-power-states
- Microsoft Learn, “Device Power States,” https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows-hardware/drivers/kernel/device-power-states
- Microsoft Learn, “Enabling Transitions to D3cold,” https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows-hardware/drivers/kernel/enabling-transitions-to-d3cold
- Microsoft Learn, “Managing Wake-Up Capabilities of Network Adapters,” https://learn.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/network/power-management