Перейти к содержанию

Modem-sleep — режим со спящим радио

Самая прожорливая часть ESP32 — радио. Если передавать нечего, его можно выключить, оставив процессор работать: это и есть Modem-sleep. В этот режим чип сам переходит между сеансами связи, когда включён Wi-Fi.

Обновлено Редакция GAW

Modem-sleep — режим ESP32, в котором процессор продолжает работать, а радиочасть (Wi-Fi и Bluetooth) выключена или включается только на время обмена. Это самый «бодрый» из режимов пониженного потребления: программа выполняется, но без постоянной работы радио ток заметно ниже, чем при передаче.

Что выключено

По даташиту ESP32 v5.3 (разд. 4.3.1) в Modem-sleep процессор работает, частота настраивается, а полосовая часть и радио Wi-Fi/Bluetooth выключены. У ESP32-C3 описание мягче: частоту процессора можно снизить, а беспроводные соединения могут оставаться активными — радио периодически включается, когда это нужно (даташит v2.4, разд. 4.1.3.6).

Ток по даташитам

Чип, частотаУсловиеТок (тип.)
ESP32, 240 МГцдвухъядерные30–68 мА
ESP32, 160 МГцдвухъядерные / одноядерные27–44 / 27–34 мА
ESP32, 80 МГцдвухъядерные / одноядерные20–31 / 20–25 мА
ESP32-C3, 160 МГцпрограмма выполняется / процессор простаивает23 / 16 мА без тактирования периферии, 28 / 21 мА с ним
ESP32-C3, 80 МГцпрограмма выполняется / процессор простаивает17 / 13 мА без тактирования периферии, 22 / 18 мА с ним

Источники — табл. 4-2 даташита ESP32 и табл. 5-8 даташита ESP32-C3. Для ESP32-C3 есть оговорки: Wi-Fi в этом режиме без тактирования, а при обращении к флеш-памяти потребление выше — для флеш-памяти 80 Мбит/с в режиме SPI 2-line даташит называет 10 мА. Разница между столбцами — цена включённого тактирования периферии, см. термин «Отключение тактирования».

Где это видно на практике

При включённом Wi-Fi ESP32 сам переключается между Active и Modem-sleep, а частота процессора в Modem-sleep меняется автоматически по загрузке и используемой периферии (даташит ESP32, примечания к табл. 4-2). Поэтому устройство «на связи» потребляет не постоянный ток, а чередование пиков передачи и полки Modem-sleep. Как это сказывается на батарее, разобрано в ответе «Сколько проработает ESP32 от батареи с Wi-Fi» и в калькуляторе тока во сне.

Не путать

С Light-sleep: там процессор остановлен, и ток в десятки раз меньше. С глубоким сном, после которого чип загружается заново.

Частые вопросы

Чем Modem-sleep отличается от Light-sleep?

В Modem-sleep процессор работает и выполняет программу — выключена только радиочасть, поэтому ток десятки миллиампер. В Light-sleep процессор остановлен, и ток падает до 0,8 мА у ESP32 и 130 мкА у ESP32-C3 (даташиты v5.3 и v2.4).

Сколько потребляет ESP32 в Modem-sleep?

По табл. 4-2 даташита ESP32 v5.3 — от 20 мА на 80 МГц до 68 мА на 240 МГц у двухъядерных чипов; разброс внутри строки зависит от нагрузки. У ESP32-C3 табл. 5-8 даёт 13–28 мА на 80–160 МГц в зависимости от того, работает ли процессор и включено ли тактирование периферии.

Нужно ли включать Modem-sleep вручную?

По даташиту ESP32, при включённом Wi-Fi чип сам переключается между режимами Active и Modem-sleep, а частота процессора в Modem-sleep меняется автоматически по загрузке. Поэтому потребление устройства с Wi-Fi скачет между этими уровнями.

Источники

  1. Espressif. ESP32 Series Datasheet v5.3 — разд. 4.3.1: в Modem-sleep процессор работает, тактовая частота настраивается, полосовая часть и радио Wi-Fi/Bluetooth выключены; табл. 4-2: 240 МГц — 30–68 мА (двухъядерные), 160 МГц — 27–44 мА (двухъядерные) и 27–34 мА (одноядерные), 80 МГц — 20–31 и 20–25 мА; примечания: при включённом Wi-Fi чип переключается между Active и Modem-sleep, в Modem-sleep частота процессора меняется автоматически в зависимости от загрузки и периферии
  2. Espressif. ESP32-C3 Series Datasheet v2.4 — разд. 4.1.3.6: процессор работает, частоту можно снизить, соединения могут оставаться активными — радио периодически включается; табл. 5-8: 160 МГц — 23/28 мА (программа выполняется) и 16/21 мА (процессор простаивает), 80 МГц — 17/22 и 13/18 мА при выключенном/включённом тактировании всей периферии; прим. 2: Wi-Fi без тактирования; прим. 3: при обращении к флеш-памяти потребление выше, для флеш-памяти 80 Мбит/с в режиме SPI 2-line — 10 мА

Нашли ошибку?