由於USB介面具備了容易使用與方便性，外接式裝置的使用，已經成為資訊產品文化中的一環。Sony的新一代遊戲機PSP，確定會納入USB 2.0。而3GIO的兄弟規範「Mini PCI Express」以及PCMCIA的接棒使者「NEWCARD」，USB 2.0更是必備的要素。爾後，沒有使用USB周邊的機率很小很小。
由於USB介面具備了容易使用與方便性，外接式裝置的使用，已經成為資訊產品文化中的一環。Sony的新一代遊戲機PSP，確定會納入USB 2.0。而3GIO的兄弟規範「Mini PCI Express」以及PCMCIA的接棒使者「NEWCARD」，USB 2.0更是必備的要素。爾後，沒有使用USB周邊的機率很小很小。
尤其，所謂「游牧族」的使用人口，隨著筆記型電腦、個人數位助理的風行，日漸蔓延。馬路上，大家都在默默地進行「釋放無線動力」的場景。但是，好用科技的身後，也有難以述說的難題。畢竟，這些可攜帶式的裝置，電池的使用絕對是跑不掉。如何讓裝置可以更節省地消耗電力，加長電池的使用時間，是工程人員日暮思索的話題。當然，更是消費者的美夢。
晶片組(Chipset)對於USB 2.0連接埠的支援數目，少則不是6個就是8個，如果再加上1394介面，整個運算平台的輸出入介面數量，可說是不少。
而筆記型電腦有機會是所有資訊裝置整合度最高的產品，因此以其為範例來探索這個人人關心的課題。
用一把放大鏡來看，筆記型電腦內建、整合的周邊還頗為可觀呢？好比說，視訊相機(Video Camera)、記憶卡的連接、無線通信裝置的使用等等，往往都是仰賴USB介面。USB 2.0的480Mbps高度頻寬，讓很多的開發者都想將以往產品移植到USB介面上，應用空間無遠弗屆。基於這個緣故，晶片組與作業系統大頭頭與小嘍囉，無不傾盡全力，找出解決問題的好辦法。
首先，當然必須對於電力耗費的狀況，要有初步的認知與瞭解。若是從定性與定量上的衡量來論述，要涉及的層面不外乎有底下4個範疇：
先從第1個項目來說起。系統電力消費的逐項分析，是探討省電的超基本知識。而一台可以完整運作的筆記型電腦，內部必然會包括有CPU中央處理器、晶片組 (Chipset)、硬碟、LCD液晶顯示螢幕、記憶體、可供選擇的配件選項，如無線網路、藍芽模組等，指出各個部位所用掉電力的比例。
圖1中的PSL為「Power Supply Loss」的簡稱。相信閣下可以輕易地看穿，光是中央處理器與晶片組，兩者加起來的耗電量，差不多就佔掉整個系統電力耗費20%的水平。而USB介面，其實就是內藏於晶片組的南橋之中。因此，談USB介面的省電議題，其實是可以先專注在中央處理器與晶片組身上。
其次來簡單描述行之有年的ACPI圖2。ACPI是「Advanced Configuration and Power Interface」的簡稱縮寫。該軟體介面是Compaq、Intel、Microsoft、Phoenix與Toshiba等公司所開發的開放性標準。該標準定義了很多種組態與電源管理(Power Management)的標準介面。其中的「G狀態」是系統電源狀態。「G0」代表系統開機，並在正常工作的狀態。而在此狀態下，英特爾藉由其處理器的架構，可以將處理器再切分成C0,C1,C2,C3,C4等細部狀態。C0是全馬力的狀態，C1//2/3/4分別是往下更為省電的狀態，也就是說C4是電源最低的狀態。同樣的思維模式，在「G0」的狀態之下，連接至平台上的周邊裝置，依然也可以切割成D0,D1,D2,D3,D4等狀態，D0也是全馬力的狀態。
而「G1」狀態則是意味著睡眠狀態(Sleeping state)，依據層次的類別，也可以切割成細部狀態。「S0」也是馬力全開，而S1,S2,S3則是代表著重所熟悉的中止或暫停狀態(Suspend state)，也是節省電力的要訣。在中止狀態的情況下，處理器會停止手中的工作，將系統狀態的資訊儲存在記憶體裡頭。當系統回復(Resume)時，可以繼續正確又正常的工作。請特別留意「S4」狀態，以「休眠狀態 - Hibernation」來稱呼。其基本內涵是系統停止，並將其系統狀態的資訊儲存在硬碟裡面。由此可知，每一個不同的電源狀態，相呼應的節省電力範圍就有差異。
站在USB介面的立場，會去關心的主要電源狀態，是匯聚在處理器之「C3/C4」狀態。畢竟，該狀態是處理器跳躍至低電力的狀態情況，可以延伸電池使用時間大約10%的效果。「C3/C4」狀態的身份是如此來規劃的。當系統處於閒置(Idle)的時候，包含輸出入介面，處理器僅需一些時間，約幾個毫秒的光景，就進入了該狀態。任何匯流排主控器(Bus Master)的運作，皆可以防止處理器跳入「C3/C4」狀態。
而USB介面規格也定義有低電源模式。其中有一個特徵，就叫做「USB Selective Suspend」。這個機能的主要特徵是可以允許支援該項功能的裝置驅動程式(Device Driver)，當裝置處於「閒置的狀態」下關閉該控制裝置。理所當然地，當裝置不再閒置時，系統可以喚醒裝置，做正常資訊傳輸。同時USB介面規格也定義有另一項低電源模式，稱之為「遠端喚醒 - Remote Wakeup」。望文生義，就是裝置可以從在「USB Selective Suspend」的狀態下，喚醒主機端USB控制器。如此的機制就可以省卻系統來喚醒裝置的動作了。
圖3顯示乃是利用所謂的協定分析儀來抓取介面上的活動狀態，並加以解析之後再展現出來的。根據圖3，第一個傳送是藉由介面規範「Set_Feature」命令來致能、啟動裝置的遠端喚醒功能。理所當然地，裝置也必須支援該項功能才有意義。爾後，裝置進入了中止或暫停狀態(Suspend)達約26秒鐘。裝置喚醒主機，自行回復(Resume)，然後會利用另一個「Clear_Feature」的USB介面命令來清除裝置的遠端喚醒功能。以圖3的解說範例而言，回復(Resume)的時間大約是在138毫秒附近。當然，這個時間數值隨著裝置的不同會有差異的數值。
而且USB介面裝置在電源供應方面，可以採用兩種選擇。其一，是從介面上擷取電源來供應裝置用，專用術語稱做「Bus-powered」。另一種方案則是自己提供電源，以「Self-powered」來呼喚。USB介面規格中清楚地指出，一個吃介面電源供應的裝置，在中止或暫停狀態(Suspend)之下，電流最多可以耗費500μA，如果支援遠端喚醒功能的話，該電流數值最多可以耗費2.5mA。該電流限制也就解釋了為何內建於可攜帶式平台之中的裝置，幾乎都是採用自行提供電源的策略。
從最上層的OS來俯瞰，視窗XP完全支援USB 1.1與USB 2.0，同時支援部分裝置的「USB Selective Suspend」機能。該項新的功能允許主機端控制器(Host Controller)所有的連接埠(Port)處於中止或暫停狀態之際，可以不用去做輪尋(Polling)的動作。換句話說，處理器就可以理直氣壯、安心地跳進C3/C4省電力狀態。微軟視窗XP對於USB省電力的解決之道，是藉由提供了2個驅動程式來支援USB，USB Hub(Bus)與USB Host Controller的驅動程式圖4。而且，微軟也提供了標準的API，允許客戶端寫的驅動程式，可以來支援「USB Selective Suspend以及遠端喚醒」的功能。扼要地說，視窗XP對於「USB Selective Suspend」的處理有兩大要項：之一，假設所有的HC連接埠，通通處於「USB Selective Suspend」的狀態，就會停止HC的輪尋(polling)動作。之二，允許讓OS使得處理器(Mobile Processor)，跳入C3或C4的省電狀態。
根據目前的資料顯示，最頂端的OS僅有視窗XP，對於USB介面所用的滑鼠，有支援「USB Selective Suspend」的機能。而USB介面視訊相機卻沒有支援。因此，設計HID(Human Interface Device)裝置的周邊，最好是通過微軟「HID Selective Suspend WHQL」測試，賣相會比較好。
而已經被驗證認可的HID裝置名單，則是摘列在＜windows\inf\input.inf＞之中。有人戲稱為USB Selective Suspend的通關名單(Good list)。比如說，Aspire USB Mouse、Cypress USB Mouse、Genius USB Net Mouse Pro、Evolution USB Mouse-Trak by ITAC、Qtronix USB Mouse等等。
為了確保加長電池的使用時間維持在最佳的情況，一個基本動作就是務必要確保所有的內部連接裝置，其相對應的驅動軟體皆能夠支援USB Selective Suspend的機能。可想而知，這項機能對於筆記型電腦或PDA等攜帶式裝置來說是極為重要的一個環節。原因很簡單，處理器能夠一舉躍進C3/C4狀態的大前提是所有連接在USB介面上的裝置必須處於「USB Selective Suspend」的狀態。否則，USB主機端控制器每隔一段時間必須進行IO讀取系統記體中的輪尋名單(Polling List)。若是不能夠如此，處理器最低的電力狀態也僅能走到C2的境地罷了。
圖5是利用微軟的「Microsoft Windows XP Performance Monitor」程式，來追蹤裝置插進去之際，C3狀態時間的百分比。以此範例來說，一旦沒有支援USB Selective Suspend的裝置，插入介面之後，C3狀態時間的百分比成為0%，而且持久不會改變。除非移除、拔離這個裝置。理由如同前面所言，當裝置即使是在閒置的狀態，也不會有USB Selective Suspend發生，處理器就沒有機會進入C3狀態。至於前頭未能有100%的緣故是系統其他的動作，好比說網路等。
反之我們來觀察有支援USB Selective Suspend的狀況，又是為何？圖6依然是利用微軟的「Microsoft Windows XP Performance Monitor」程式來追蹤裝置插進去之際，C3狀態時間的百分比。當裝置插入介面之後，C3狀態時間的百分比成為0%，但是其相呼應的驅動軟體，查知裝置處於閒置狀態一段時間，就讓裝置進入USB Selective Suspend狀態。C3狀態時間的百分比就躍升到100%，直到裝置有活動喚醒主機。
這裡頭有一點小小的玄機存在，以上所舉範例所提及的「閒置狀態」，其確實定義或含意有可能會因為裝置的差異，系統對其解讀有所不同。以滑鼠而言，可以定義成一段時間沒有移動任何指標時的情況。而對於視訊相機來說，當鏡頭關閉時也可以視為在閒置狀態。「閒置狀態」的定義與偵測方式，隨著裝置類別，要花點心思多加思量。
一旦USB裝置的驅動軟體認為裝置已經是落在閒置狀態的情況下，就會藉由「IoCallDriver」向HUB HUB驅動軟體發出「閒置告知 - Idle Notification」的IRP(I/O Request Packet)。然後，HUB HUB驅動軟體才會將裝置驅動軟體對應之周邊，鞭策進入「USB Selective Suspend」狀態。這個歷程裡頭其實可能又有些小動作，裝置驅動軟體可以透過命令將周邊導入低電力模式之下。至於裝置是否支援「遠端喚醒 - Remote Wakeup」也是裡頭要處理的另外一件事情。細節流程大致如下。具體來說，「閒置告知 - Idle Notification」的處理有4大步驟圖7：
而USB HUB驅動程式在處理裝置進入暫停的過程之中，會呼叫驅動軟體「Idle Notification Callback」圖8，而該常式也會執行幾樣動作：
而裝置進入電源中斷，箇中也引含了兩件事情。其一，視窗「WDM Power Manager」將送出「Power IRP」到USB裝置驅動程式。其二，USB裝置驅動程式中的「WDM Power Handler」就是負責處理從D0狀態進入D1~D3狀態的一些瑣事。
如果裝置本身支援有遠端喚醒(Remote Wakeup)的機能，USB裝置驅動程式會傳達一個「WaitWake IRP」到「USB Hub Driver」。當裝置回復(Resume)過來，「USB Hub Driver」完成「WaitWake IRP」，告知裝置驅動程式此種情況，裝置驅動程式自然要被組態在全馬力的狀況下圖9。
裝置喚醒，一言以蔽之就是裝置電源開啟(Power Up)，其細節的層次，也有4道過程。
畢竟作業系統(OS)每隔一段時間就會去檢視處理器的運作情況圖10，微軟的視窗是10ms左右，只要情況許可的條件之下，常常會將處理器切換至低電力的狀態，也就是「C State」是也。在「C3」狀態下，處理器的快取記憶體是難以存取的。而USB裝置插入之際，主機端控制器(HC-Host Controller)週期性地讀取HC命令。USB 1.1的UHCI是1ms，USB 2.0的EHCI則是每一個125us，該主機端控制器即是從快取記憶體中拿取命令。但是，拿取快取記憶體中命令必須被監視。
ACPI中對於攜帶式電腦用處理器的C3/C4狀態是如此規劃：
一路執筆至此，相信大家心中多少有數才對，由於筆記型電腦之類的裝置通常整合內建了不少機能的東西，比如說記憶卡讀寫器、無線網路或無線通信、Smart card等安全性裝置、視訊相機等，很明顯地，「USB Selective Suspend」的運用圖11即是朝向該類可攜帶式裝置而來。而涉及的技術層次跨及軟硬體雙方。如果，閣下看到此地依然搞不清楚「USB Selective Suspend」究竟是什麼？唯有使用「Port Suspend」這個名詞來闡釋。USB裝置驅動程式可以透過命令使用「Port Suspend」來停止連結。同時，對於外部連接裝置來說，也有一點要注意。若是其中止或暫停狀態下會吃掉2.5mA以上的電流，必須採行自行提供電源的方式。
文章結束之前，也要責任義務向閣下說一件事情，此篇文章的完成，很多地方是參考2003年IDF的簡報資料與英特爾公司網站上可以下載的技術文獻「Power saving of using USB Selective Suspend Support White paper」，其版本是「Version 0.6, May 20, 2003」。爾後，會有怎樣的變更，我也不知道。反正三不五時多留意一下官方網站的更新訊息，也算是一種因應不確定年代的對策。微軟的Microsoft Windows XP DDK，也要多參考。
對於裝置的設計工程來說，如何來善用視窗XP已經提供的資源，讓自己親手造出的寶貝可以支援「USB Selective Suspend」以及「遠端喚醒-Remote Wakeup」。當然，裝置驅動軟體的發展是必要的。