KR0167697B1 - 다단계 절전형 컴퓨터 - Google Patents

Abstract

전원 공급 수단과; 컴퓨터 구동에 따른 모든 제어 동작을 수행하면서, 하이버네이션을 수행하기 위한 일정 시간을 세팅하고, 구동시키고자 하는 수단에 대한 전원 공급 요구 신호를 출력하는 메인 처리 수단과; 외부로부터 인가되는 액티비티를 감지하여 웨이크업 신호를 출력하고, 동작 상태에 따라 해당하는 동작 체크 신호를 출력하는 다수의 능동 처리 수단과; 상기 메인 처리 수단에서 출력되는 전원 공급 요구 신호에 따라 구동되거, 동작 상태에 따라 해당하는 동작 체크 신호를 출력하는 다수의 수동 처리 수단과; 일정 시간 동안 동작 체크 신호가 인가되지 않는 경우에는 상기 메인 처리 수단과 수동 처리 수단으로 공급되는 전원을 차단시키고, 능동 처리 수단으로는 계속하여 전원을 공급하기 위한 전원 신호를 출력한 다음, 능동 처리 수단에서 웨이크업 신호가 출력되면 다시 메인 처리 수단과 수동 처리 수단으로의 전원 공급을 재개하기 위한 전원 신호를 출력하여, 전원 공급 동작 상태를 제어하는 전원 공급 제어 수단과; 전원 신호에 따라 동작 상태가 가변되어, 상기 전원 공급 수단에서 출력되는 전원이 메인 처리 수단과 수동 처리 수단과 능동 처리 수단으로 각각 인가되는 전송로를 차단시키거나 형성하는 스위칭 수단으로 이루어지는 다단계 절전형 컴퓨터는, 컴퓨터의 구성 장치의 전원 공급 상태를 다단계로 분리하여, 각 구성 장치의 사용 상황에 따라 각각 전원을 차단시키거나 공급하므로써, 컴퓨터 사용 상황에 따라 효율적으로 전력 소모를 감소시킬 수 있다.

Description

다단계 절전형 컴퓨터

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 다단계 절전형 컴퓨터의 구성 블럭도.

이 발명은 다단계 절전형 컴퓨터에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 컴퓨터의 구성 장치의 전원 공급 상태를 다단계로 분리하여, 각 구성 장치의 사용 상황에 따라 각각 전원을 차단시키거나 공급하는 다단계 절전형 컴퓨터에 관한 것이다.

컴퓨터의 기술이 발전함에 따라 단순히 그 기능면에서의 발전뿐만 아니라 에너지 절약의 측면을 고려하게 되어, 그에 따른 절전 기능들이 개발되어 왔다.

현재까지의 파워 세이빙(power saving)을 지원하는 PC(Personal Computer)는 절전 소자의 사용과 함께 이를 지원하기 위한 PMS(Power Management System) 제어 로직의 추가 등을 통하여 서스펜드(suspend) 모드를 지원하였으며, 한 걸음 더 나아가 일정 시간 경과한 다음에 시스템의 액티비티(activity)가 존재하지 않을 경우에, 현재 시스템의 I/O(Input/Output) 상태를 HDD(Hard Disk Driver)의 일정 영역에 저장하고 전원 자체를 공급하지 않는 하이버네이션(hibernation) 모드까지 지원하도록 설계되고 있다.

다시 말하자면, 종래의 컴퓨터의 절전 상태를 구형하기 위한 모드로는, 정상적으로 컴퓨터 전체에 전원을 공급하는 상태인 노멀 모드(normal)와, 각 디바이스의 슬립 기능(클락을 낮추는 방법 등)을 이용한 슬립 모드와, 현재의 작업 상황을 저장하고 전원을 오프시킨 다음, 웨이크업 발생에 필요한 장치에만 배터리에 의하여 전원이 공급되는 하이버네이션 모드와, 전원이 모드 오프되는 오프 모드로 이루어져서, 현재의 작업 상황에 따라 적절한 모드로 전환되어 불필요한 전력 소모를 방지하고 있다.

최근의 개인용 컴퓨터는 비상시 자동 복구 기능이나, 절전 기능이 탑재된 하이버네이션 시스템이 호평을 받으면서 수요시장이 확대되고 있는 추세이며, 상기한 비상시 자동 복구 기능이나 절전 기능에 관한, 이 발명과 가장 가까운 종래 기술로서는, 대한민국 특허출원 출원번호 제93-31255호(출원일자:서기 1993년 12월 30일)의 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치와, 동출원 출원 번호 제94-13919호(출원일자:서기 1994년 6월 20일)의 스톱 클락 제어장치와 그 방법과, 동출원 출원번호 제93-3116호(출원일자:서기 1993년 3월 4일)의 컴퓨터 주변기기의 전원 제어장치와, 동출원 출원번호 제92-14590호(출원일자:서기 1992년 8월 13일)의 컴퓨터 주변기기의 전원 차단신호 발생회로와, 동출원 출원 번호 제94-27299호(출원일자:서기 1994년 10월 25일)의 네트워크 하이버네이션에 기재되어 있다.

그러나, 상기와 같이 하이버네이션 기능을 수행하는 시스템에는 반드시 액티비티 입력 상태를 판단하기 위하여 일정 전원을 계속하여 공급하는 별도의 배터리가 꼭 필요한 단점이 있다.

또한, 하이버네이션 상태에서 키보드 입력 등의 액티비티 발생 여부를 감지하기 위하여 일정한 전원을 계속하여 공급하는 배터리의 전원 소모 여부를 감지하는 기능이 없으므로, 배터리 전원이 소모된 경우에는 하이버네이션 이전의 작업 상태로 복귀하기 위해서는 전원 스위치 작동에 따른 웨이크업 기능이 부가되어야 하는 단점이 있다.

이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 컴퓨터의 구성 장치의 전원 공급 상태를 다단계로 분리하여, 각 구성 장치의 사용 상황에 따라 각각 전원을 차단시키거나 공급하므로써, 컴퓨터 사용 상황에 따라 효율적으로 전력 소모를 감소시키기 위한 다단계 절전형 컴퓨터를 제공하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 교류 전원을 가변시켜 직류 전원을 출력하는 전원 공급 수단과; 상기 전원 공급 수단에서 출력되는 전원에 따라 구동되어 컴퓨터 구동에 따른 모든 제어 동작을 수행하면서, 하이버네이션을 수행하기 위한 일정 시간을 세팅하고, 구동시키고자 하는 수단에 대한 전원 공급 요구 신호를 출력하는 메인 처리 수단과; 외부로부터 인가되는 액티비티를 감지하여 그에 해당하는 웨이크업 신호를 출력하고, 동작 상태에 따라 해당하는 동작 체크 신호를 출력하는 다수의 능동 처리 수단과; 상기 메인 처리 수단에서 출력되는 전원 공급 요구 신호에 따라 구동되고, 동작 상태에 따라 해당하는 동작 체크 신호를 출력하는 다수의 수동 처리 수단과; 일정 시간 동안 동작 체크 신호가 인가되지 않는 경우에는 상기 메인 처리 수단과 수동 처리 수단으로 공급되는 전원을 차단시키고, 능동 처리 수단으로는 계속하여 전원을 공급하기 위한 전원 신호를 출력한 다음, 능동 처리 수단에서 웨이크업 신호가 출력되면 다시 메인 처리 수단과 수동 처리 수단으로의 전원 공급을 재개하기 위한 전원 신호를 출력하여, 전원 공급 동작 상태를 제어하는 전원 공급 제어 수단과; 상기 전원 공급 제어 수단에서 출력되는 전원 신호에 따라 동작 상태가 가변되어, 상기 전원 공급 수단에서 출력되는 전원이 메인 처리 수단과 수동 처리 수단과 능동 처리 수단으로 각각 인가되는 전송로를 차단시키거나 형성하는 스위칭 수단으로 이루어진다.

상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 다단계 절전형 컴퓨터의 구성 블록도이다.

첨부한 제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 다단계 절전형 컴퓨터의 구성은, AC(Alternate Current) 전원을 입력받아 DC(Direct Current) 전원을 출력하는 전원 공급 장치(SMPS:Switching Mode Power Supply)(1)와, 상기 전원 공급 장치(1)의 출력단에 연결되어 인가되는 전원 공급 신호에 따라 동작 상태가 가변되어 인가되는 DC 전원을 출력하는 스위칭 장치(3)와, 상기 스위칭 장치(3)에 연결되어 인가되는 DC 전원에 따라 구동하는 메인 처리 장치(4)와, 다수의 수동 처리 장치(51~5m)와, 다수의 능동 처리 장치(61~6m)와, 상기 메인 처리 장치(4)와 수동 처리 장치(51~5m)와 능동 처리 장치(61~6m)의 출력단에 연결되어 인가되는 신호에 따라 해당하는 전원 공급 신호를 출력하는 전원 공급 제어 장치(2)로 이루어진다.

이 발명의 실시예에 따른 상기 메인 처리 장치(4)는 컴퓨터가 동작하기 위하여 필요한 최소 구성 요소로 이루어진 장치로서, 중앙 처리 장치(CPU)와, 메모리, 메인 칩셋(main chipset) 등으로 이루어진다.

상기 다수의 수동 처리 장치(51~5m)는, 메인 처리 장치(4)에 의하여 전원 공급이 제어되는 장치로서, 외부로부터의 액티비티가 없는 장치를 나타내며, FDD, HDD, CD-ROM 드라이버와 같은 보조 기억 장치나, 비데오 카드, 모니터 등이 이에 해당한다.

상기 다수의 능동 처리 장치(61~6n)는 외부로부터 인가되는 액티비티를 감지하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 장치로서, 키보드/마우스 컨트롤러, 직렬/병렬 인터페이스 장치, 모뎀, 네트워크 인터페이스 장치 등이 이에 해당한다.

상기 전원 공급 제어 장치(2)는 입력되는 신호에 따라 메인 처리 장치(51~5m)와 수동 처리 장치(51~5m)와 능동 처리 장치(61~6n)의 전원 공급 여부를 제어하기 위한 신호를 출력하는 PMS(Power Mangement System) 컨트롤러(21)와, 상기 PSM 컨트롤러(21)에서 출력되는 신호를 디코드하여 해당 출력 단자로 전원 공급 신호를 출력하는 디코더(23)로 이루어진다.

상기의 스위칭부(3)는 상기 전원 공급 제어 장치(2)에서 출력되는 신호에 따라 동작 상태가 가변되어, 상기 전원 공급 장치(1)에서 출력되는 전원을 메인 처리 장치(4)와, 다수의 수동 처리 장치(51~5m)와, 다수의 능동 처리 장치(61~6n)로 공급하는 다수의 FET(Field Effect Transistor)(T0, T11~T1m, T21~T2n)로 이루어지고, 총 m+n+1개의 트랜지스터가 상기 전원 공급 제어 장치(2)의 각 출력 단자에 연결되어 구성된다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 다단계 절전형 컴퓨터의 작용을 설명하면 다음과 같다.

컴퓨터로 전원이 인가되면, 메인 처리 장치(4)와, 수동 처리 장치(51~5m)와, 능동 처리 장치(61~6n) 및 전원 공급 제어 장치(2) 관련 회로가 초기화되고, 설정된 자기 진단 기능을 수행한다.

상기 자기 진단 기능이 수행된 다음, 컴퓨터는 정상적으로 작동가능하게 전원 공급이 이루어지는 노멀 상태가 되고, 메인 처리 장치(4)는 능동 처리 장치(61~6n)에서 출력되는 신호에 따라 데이타 처리 동작을 수행하여 해당하는 결과를 수동 처리 장치(51~5m)에 저장하거나 출력하는 일련의 기능을 수행한다.

이 때, 전원 공급 제어 장치(2)의 초기화는 메인 처리 장치(4)에서 출력되는 초기화 신호(PMS_INT)에 따라 수행되며, 다수의 수동 처리 장치(51~5m)의 시간 초과치와 다수의 능동 처리 장치(61~6n)의 이벤트 발생시의 웨이크업을 해주는 하이버네이션 기능의 수행 여부를 세팅한다.

상기와 같이 초기화 과정이 수행된 상태에서, 전원 공급 제어 장치(2)의 PMS 컨트롤러(21)는 입력되는 동작 체크 신호(USED_CHK)에 의하여, 현재 수동 처리 장치(51~5m)와 능동 처리 장치(61~6n)가 동작중인가를 판단한다.

다시 말하자면, 사용자의 키신호입력에 따라 능동 처리 장치(61~6n)인 키보드 컨트롤러에서 해당하는 신호를 출력하거나, 모뎀이 구동되어 신호 송수신에 따른 신호가 출력되는 경우에는 현재 능동 처리 장치(61~6n)가 동작중인 것으로 판단하고, 수동 처리 장치(51~5m)에서 출력되는 I/O read/write 신호에 따라 수동 처리 장치(51~5m)의 동작 여부를 판단한다.

상기에서 PMS 컨트롤러(21)는 다수의 수동 처리 장치(51~5m) 중에서 동작 체크 신호(USED_CHK)가 입력되지 않는 경우에는, 해당 수동 처리 장치(51~5m)로 공급되는 전원을 오프시키기 위하여, 그에 해당하는 전원 공급 신호를 출력한다.

상기 PMS 컨트롤러(21)에서 출력되는 전원 공급 신호는 디코더(23)로 입력되고, 상기 디코더(23)는 입력되는 전원 공급 신호를 디코드하여 해당 수동 처리 장치(51~5m)로 공급되는 전원 신호(PAP1~PAPm)를 오프 상태로 가변시켜 출력한다.

상기 전원 공급 제어 장치(2)에서 출력된 전원 신호(PAP1~PAPm)는 스위칭부(3)로 입력되고, 인가되는 전원 신호에 따라 스위칭부(3)의 동작 상태가 가변되어 전원 공급 장치(1)에서 출력되는 전원이 메인 처리 장치(4)나 수동 처리 장치(51~5m)나 능동 처리 장치(61~6n)로 인가되는 전송로의 차단 및 형성이 이루어진다.

예를 들어, 제1수동 처리 장치(51)에서 동작 체크 신호(USED_CHK)가 출력되지 않는 경우에는, 디코더(23)가 전원 공급 신호를 디코드하여 제1수동 처리 장치(51)로 공급되는 전원 신호(PSP1) 신호를 오프 상태의 저레벨로 출력한다.

이 때, 다른 수동 처리 장치(52~5M)나 능동 처리 장치(61~6n)로 공급되는 전원 신호는 온 상태를 유지한다.

상기 전원 공급 제어 장치(2)에서 출력된 저레벨의 전원 신호(PSP1)는 스위칭부(3)의 해당하는 트랜지스터(T11)의 베이스 단자로 인가됨에 따라, 해당하는 트랜지스터(T11)가 턴오프되므로써, 상기 전원 공급 장치(1)에서 출력된 전원이 제1수동 처리 장치(51)로 공급되는 전송로가 차단된다.

따라서, 미사용 상태인 제1수동 처리 장치(51)의 전원 공급은 차단되고, 그 외의 수동 처리 장치(51~5M) 및 능동 처리 장치(61~6n)의 전원 공급은 유지된다.

상기와 같이 임의의 수동 처리 장치(51)의 전원 공급이 중단된 상태에서, 메인 처리 장치(4)가 수동 처리 장치(51)를 사용하고자 하는 경우에는 전원 공급 제어 장치(2)로 전원 공급 요구 신호(PMS_CTRL)를 출력하여, 다시 수동 처리 장치(51)로 전원 공급을 재개시켜 임의의 기능을 수행할 수 있다.

이 발명의 실시예에 따른 전원 공급 단계는 다음과 같다.

종래에는 일정한 시간 동안 컴퓨터를 사용하지 않는 경우에 시간적 단계에 따라 클락 신호를 낮추거나 전력을 일정값 이하로 낮추는 등의 기능을 수행하였으나, 상기에서 전원 공급 제어 장치(2)는 초기에 세팅된 일정시간 동안 수동 처리 장치(51~5m)나 능동 처리 장치(61~ 6n)에서 동작 체크 신호(USED_CHK)가 출력되지 않는 경우에는 하이버네이션 상태로 진입하기 위하여, 상기한 표와 같이 스위칭부(3)로 전원 신호를 출력한다.

다시 말하자면, 상기한 표에 기재되어 있는 바와 같이, 하이버네이션 상태가 되면 메인 처리 장치(4)와 수동 처리 장치(51~5m)로 공급되는 전원은 차단시켜 불필요한 전원 소모를 방지하고, 능동 처리 장치(61~6n)로는 계속하여 전원을 공급하여 액티비티 발생 여부를 감지한다.

이 때, 상기 전원 공급 제어 장치(2)로도 전원을 계속 공급하여, 능동 처리 장치(61~6n)의 액티비티 발생에 따라 웨이크업 기능을 수행할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 하이버네이션 상태로 진입한 다음, 키신호 입력이나 모뎀의 신호 수신에 따른 액티비티가 발생하면, 능동 처리 장치(61~6n)는 웨이크업 신호(WAKE_UP) 신호를 전원 공급 제어 장치(2)로 출력한다.

상기에서 웨이크업 신호(WAKE_UP)가 출력됨에 따라 전원 공급 제어 장치(2)는 다시 메인 처리 장치(4)로 공급되는 전원을 재개시키고, 메인 처리 장치(4)에서 출력되는 전원 공급 요구 신호(PMS_CTRL)에 따라 해당하는 수동 처리 장치(51~5m)로 공급되는 전원을 재개시킨다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 컴퓨터의 구성 장치의 전원 공급 상태를 다단계로 분리하여, 각 구성 장치의 사용 상황에 따라 각각 전원을 차단시키거나 공급하므로써, 컴퓨터 사용 상황에 따라 효율적으로 전력 소모를 감소킬 수 있다.

또한, 하이버네이션 상태에서도 별도의 배터리 전원에 의하여 액티비티 발생 여부를 감지하는 것이 아니라, 액티비티 발생을 감지하는 장치로 계속하여 전원을 공급하므로써, 배터리 소모에 따른 데이타 유실 등을 방지할 수 있는 효과를 가지는 다단계 절전형 컴퓨터를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 교류 전원을 직류 전원으로 출력하는 전원 공급 수단과; 상기 전원 공급 수단에서 출력되는 전원에 따라 구동되어 컴퓨터 구동에 따른 모든 제어 동작을 수행하면서, 하이버네이션을 수행하기 위한 설정 시간을 세팅하고, 구동시키고자 하는 수단에 대한 전원 공급 요구 신호를 출력하는 메인 처리 수단과; 외부로부터 인가되는 액티비티를 감지하여 그에 해당하는 웨이크업 신호를 출력하는 다수의 능동 처리 수단과; 상기 메인 처리 수단에서 출력되는 전원 공급 요구 신호에 따라 구동되고, 구동 상태에 해당하는 동작 체크 신호를 출력하는 다수의 수동 처리 수단과; 상기 설정 시간 동안에 웨이크업 신호나 동작 체크 신호가 인가되지 않는 경우에는 상기 메인 처리 수단과 수동 처리 수단으로 공급되는 전원을 차단시키고 능동 처리 수단으로는 계속하여 전원을 공급하기 위한 전원 신호를 출력하고, 상기 능동 처리 수단에서 웨이크업 신호가 출력되면 다시 메인 처리 수단과 수동 처리 수단으로의 전원 공급을 재개하기 위한 전원 신호를 출력하여, 전원 공급 상태를 제어하는 전원 공급 제어 수단과; 상기 전원 공급 제어 수단에서 출력되는 전원 신호에 따라 상기 전원 공급수단으로부터의 전원이 메인 처리 수단과 수동 처리 수단으로 공급되는 전원 공급로를 각각 차단시키거나 형성하는 스위칭 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단계 절전형 컴퓨터.
2. 제1항에 있어서, 상기한 메인 처리 수단은, 컴퓨터가 동작하기 위하여 필요한 최소 구성 요소인 중앙 처리 장치와, 메인 칩셋을 포함하여 이루어지고, 상기한 다수의 수동 처리 수단은, 상기 메인 처리 수단에 의하여 전원 공급이 제어되는 장치로서, 외부로부터의 액티비티가 없는 보조 기억 장치와, 비데오카드, 모니터로 이루어지고, 상기한 다수의 능동 처리 수단은, 외부로부터의 액티비티를 감지하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 장치로서, 키보드/마우스 컨트롤러, 직렬/병렬 인터페이스 장치, 모뎀, 네트워크 인터페이스 장치 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다단계 절전형 컴퓨터.
3. 제1항에 있어서, 상기한 전원 공급 제어 수단은, 입력되는 신호에 따라 메인 처리 수단과 수동 처리 수단과 능동 처리 수단의 전원 공급 여부를 제어하기 위한 신호를 출력하는 PMS 컨트롤러와; 상기 PMS 컨트롤러에서 출력되는 신호를 디코드하여 해당하는 각 처리 수단으로 전원 신호를 출력하는 디코더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단계 절전형 컴퓨터.
4. 제1항에 있어서, 상기한 전원 공급 제어 수단은, 상기 능동 처리 수단이나 수동 처리 수단에서 출력되는 동작 체크 신호를 감지하여, 임의의 능동 처리 수단이나 수동 처리 수단에서 동작 체크 신호에 출력되지 않는 경우에는, 동작 체크 신호가 출력되지 않는 임의의 능동 처리 수단이나 수동 처리 수단으로의 전원 공급을 차단시키고, 그 외의 능동 처리 수단이나 수동 처리 수단으로는 전원 공급을 유지시키는 방법으로 전원 공급 상태를 다단계로 분리시키고, 하이버네이션 단계와, 모든 처리 수단으로 공급되는 전원을 차단시키는 단계를 더 포함하여, 단계별로 해당하는 전원 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 다단계 절전형 컴퓨터.