笔记本电脑中的隐形管家：EC

2021 年度新知答主

笔记本有很多台式机没有的有趣功能：合上盖子带上就走的便利性，睡眠时神秘的呼吸灯，漂亮的键盘灯等等。这些功能很多都可以在电脑关机的时候还在起作用，那么是谁在控制他们呢？肯定不是CPU，这也让Windows等操作系统失去了执行的土壤，他们也可以被排除。这个隐形的管家就是EC。

EC简介

几乎所有的笔记本的主板上都一个小家伙：EC（Embedded Controller），它是一个16位的小芯片，它与服务器中的BMC类似，掌控笔记本电脑的方方面面。它最早脱胎于笔记本的键盘控制器，现在笔记本上诸多特色功能，背后都有它的身影。充电指示灯为什么会亮？EC在合适的时间让它亮；风扇为什么狂转？EC觉得你的CPU太热了；各种功能键和上面的小灯也是它的功劳。甚至关机后EC还在不知疲倦的工作，它的特色功能也是笔记本厂商要发力的重点。

市面上有多种EC控制器，有ENE、ITE、Nuvoton和SMSC等玩家。它一般被焊接在笔记本主板上：

它有自己的固件（firmware），但主板厂商一般叫这个固件EC BIOS，有点让人困惑。于此对应，笔记本主板的原理图是中间一般至少有一到两页的EC篇章：

我在参考资料1^[1]放了ENE的一款EC控制器芯片手册，对细节感兴趣的同学可以参考阅读一下。

EC的工作原理

EC和BIOS的合作十分紧密。EC通过BIOS的ACPI表将它所需要报告的信息和方法报告给操作系统，并与之交互。

一个典型的信息交互通道是这样：

它在ACPI table中的表现就是：

Device (EC0) {
Name (_HID, EISAID(“PNP0C09”))
Method (_CRS) { … }
Name (_GPE, 0 ) 
Method(_Q06) { … } 
Method(_Q07) { … } 
Method(_Q08) { … } 
Method(_Q0A) { … } // EC uses GPE0
// Adapter event
// Thermal event
// Battery event
// LID event

从这个例子中看到，电池报警、AC电源插入、温度传感器报告和LID（笔记本盖子）信息，先报告给EC不同的Q里，EC再接入ACPI的GPE，GPE的触发会产生SCI，这时候操作系统就知道了。一个Event产生，操作系统在收到SCI后，会检查GPE，看是谁触发了事件；在发现是GP_STS0后，就知道是EC产生的时间，接着会去检查EC的Q0x，看看具体是EC的哪个管脚引发的，按图索骥，最终发现Event的产生方，而对该消息作出相应处理。

看起来似乎相当难懂！好吧，我们看个case study。