KR100563691B1 - 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법 - Google Patents

컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법에 관한 것으로, 패킷 모니터링 기능이 구비된 필터 드라이버(Filter Driver)에서, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스 등과 같은 특정 디바이스의 사용 여부를 검출함과 아울러, 상기 특정 디바이스의 사용 여부에 따라, 씨피유의 상태를, 특정 절전 상태로 강제 진입시킴으로써, 상기 씨피유가 최대 성능 대비 약 10% 정도만 사용되고 있는 경우, 오퍼레이팅 시스템과 무관하게, 상기 씨피유의 상태를 에이씨피아이(APCI) 표준에서 정의하고 있는 C3 또는 C4 상태의 절전 모드로 직접 설정하여, 아이들 상태에 있는 씨피유에 의해 소비 전력이 불필요하게 낭비되는 것을 방지할 수 있게 되며, 또한 씨피유에 의한 발열을 효율적으로 억제할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.
필터 드라이버, 오퍼레이팅 시스템, 씨피유, 오디오 디바이스, 유에스비 디바이스, 절전 모드

Description

컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법 {Apparatus and method for managing power in computer system}
도 1은 일반적인 컴퓨터 시스템에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 에이씨피아이(ACPI) 규격에서 정의하고 있는 씨피유의 전원 상태를 테이블 형태로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 전원 관리장치 및 방법이 적용되는 컴퓨터 시스템에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 필터 드라이버와 인터페이스되는 오퍼레이팅 시스템과 오디오 디바이스 및 씨피유의 연계 상태를 개념적으로 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 씨피유 11 : 비디오 컨트롤러
12 : 노스 브리지 13 : 램
14 : 오디오 컨트롤러 15 : I/O 컨트롤러
16 : 사우스 브리지 17 : 하드 디스크
18 : 키보드 컨트롤러 130 : 오퍼레이팅 시스템
131 : 필터 드라이버 150 : 파워 매니저
151 : 유에스비 컨트롤러
본 발명은, 노트북 컴퓨터 또는 데스크 탑 컴퓨터와 같은 컴퓨터 시스템에서, 오디오 디바이스 또는 유에스비(USB: Universal Serial Bus) 디바이스 등과 같은 특정 디바이스의 사용 여부 등에 따라 씨피유(CPU)의 상태를 절전 상태로 가변 설정하기 위한 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은, 일반적인 컴퓨터 시스템에 대한 구성을 도시한 것으로, 상기 컴퓨터 시스템에는, 씨피유(10), 비디오 컨트롤러(11), 노스 브리지(12), 램(13), 오디오 컨트롤러(14), I/O 컨트롤러(15), 사우스 브리지(16), 하드 디스크(17), 그리고 키보드 컨트롤러(18) 등이 포함 구성된다.
한편, 상기 하드 디스크(17)에 저장된 오퍼레이팅 시스템(OS: Operating System) 프로그램은, 시스템 부팅 동작에 의해, 상기 램(13)에 업 로드(Up Load)되어 실행되며, 상기 사우스 브리지(16)에는, 파워 매니저(PM: Power Manager)(150)와 유에스비(USB: Universal Serial Bus) 컨트롤러(151) 등이 포함된다.
또한, 상기 램(13)에 업 로드된 오퍼레이팅 시스템(130)에서는, 시스템 구동 상태에 따라, 상기 씨피유(10)의 상태를, 도 2에 도시한 바와 같이, 에이씨피아이(ACPI: Advanced Configuration and Power Interface) 표준에서 정의하고 있는 C0∼C4 상태 중 어느 하나로 가변 설정하게 된다.
그리고, 상기 C0 상태는, 씨피유 정상 동작(Working) 상태이고, C1 상태는, 씨피유 홀트(Halt) 상태이고, C2 상태는, 씨피유 슬립(Sleep) 상태이면서 클럭 입력이 허용(Grant)되는 상태이고, C3 상태는, 씨피유 정지 상태이면서 외부의 클럭 입력이 중지된 상태이고, C4 상태는, 씨피유가 C3 상태이면서 동작 전압이 낮게 인가되는 상태이다.
한편, 상기 오퍼레이팅 시스템(130)에서, 상기 오디오 컨트롤러(14)와의 인터페이스를 통해 오디오 디바이스의 프로그램을 실행시키거나, 또는 유에스비 컨트롤러(151)와의 인터페이스를 통해 유에스비 디바이스의 프로그램을 실행시키는 경우, 상기 씨피유(10)에서는, 최대 성능 대비 약 10% 정도만을 사용하게 되는 데, 일반적으로 상기 씨피유(10)가 아이들(Idle) 상태가 되면, ACPI 표준에서 정의하고 있는 C3 상태 또는 C4 상태가 되어 소비 전력이 불필요하게 낭비되는 것을 방지하게 된다.
그러나, 일반적인 컴퓨터 시스템에서는, 상기 오퍼레이팅 시스템(130)에서, 오디오 디바이스의 프로그램을 실행시키거나, 또는 유에스비 디바이스의 프로그램 등을 실행시키는 경우, 씨피유가 최대 성능 대비 약 10% 정도만 사용됨에도 불구하고, 상기 씨피유를 C2 상태, 즉 씨피유 슬립 상태이면서 클럭 입력이 허용(Grant)되는 상태를 유지하기 때문에, 소비 전력이 불필요하게 낭비되는 문제점이 발생하게 된다.
예를 들어, 노트북 컴퓨터의 경우, C2 상태와 C3 상태간의 소비 전력 차는, 약 1.5W 소비 전력 차가 발생하게 되므로, C2 상태의 유지로 인해 1.5W의 소비 전력이 불필요하게 발생하게 되며, 또한 씨피유의 발열로 인해 시스템의 온도가 불필요하게 상승하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 패킷 모니터링(Packet Monitoring) 기능이 구비된 필터 드라이버(Filter Driver)를 이용하여, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스 등과 같은 특정 디바이스의 사용 여부를 검출함과 아울러, 상기 특정 디바이스의 사용시, 오퍼레이팅 시스템과 무관하게, 씨피유의 상태를 C3 상태 또는 C4 상태로 직접 가변 설정할 수 있도록 하기 위한 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리방법은, 패킷 모니터링 기능이 구비된 필터 드라이버에서, 특정 디바이스의 사용 여부를 체크하는 1단계; 상기 특정 디바이스의 사용시, 씨피유의 전원 상태를 확인하는 2단계; 및 상기 확인 결과에 따라, 상기 씨피유의 상태를, 특정 절전 상태로 강제 진입시키는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치는, 컴퓨터 시스템 내의 씨피유 상태를 다단계의 동작 상태와 절전 상태로 구분 설정하기 위한 오퍼레이팅 시스템; 고유의 특정 기능 및 동작을 수행하기 위한 하나 이상의 디바이스; 및 상기 특정 디바이스의 사용여부를 체크함과 아울러, 상기 씨피유 상태를 절전 상태로 강제 설정시키기 위한 필터 드라이버가 포함 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은, 본 발명에 따른 전원 관리장치 및 방법이 적용되는 컴퓨터 시스템에 대한 구성을 도시한 것으로, 상기 컴퓨터 시스템에는, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 씨피유(10), 비디오 컨트롤러(11), 노스 브리지(12), 램(13), 오디오 컨트롤러(14), I/O 컨트롤러(15), 사우스 브리지(16), 하드 디스크(17), 그리고 키보드 컨트롤러(18) 등이 포함 구성되되, 상기 하드 디스크(17)에는, 오퍼레이팅 시스템(OS) 프로그램과, 패킷 모니터링(Packet Monitoring) 기능이 구비된 필터 드라이버(Filter Driver) 프로그램이 기록 저장된다.
한편, 상기 필터 드라이버 프로그램은, 시스템 부팅 동작에 의해, 상기 오퍼레이팅 시스템 프로그램과 함께, 상기 램(13)에 업 로드(Up Load)되어 실행되며, 상기 사우스 브리지(16)에는, 파워 매니저(PM)(150)와 유에스비(USB) 컨트롤러(151) 등이 포함된다.
또한, 상기 램(13)에 업 로드된 필터 드라이버(131)와 오퍼레이팅 시스템(130)은, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상호 인터페이스 동작을 수행하 게 되는 데(S10), 이때 상기 오퍼레이팅 시스템(130)에서는, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용을 제어하기 위한 커맨드(Device Use)를 입출력 요구 패킷(IRP: In/Out Request Packet)으로 필터 드라이버(131)에 전송하게 된다.
그리고, 상기 필터 드라이버(131)에서는, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용을 제어하기 위한 가사 입출력 요구 패킷(FIRP: False IRP)을, 오디오 컨트롤러(14) 또는 유에스비 컨트롤러(151)로 전송함과 아울러, 상기 오디오 컨트롤러 또는 유에스비 컨트롤러로부터 출력되는 입출력 요구 패킷(IRP)을 지속적으로 감시하여, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용 여부를 체크하게 된다(S11).
한편, 상기 필터 드라이버(131)에서는, 상기와 같은 일련의 과정을 통해 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스가 사용되고 있다고 검출되는 경우(S12), 그에 상응하는 가사 입출력 요구 패킷(FIRP)을 생성하여, 상기 오퍼레이팅 시스템(130)으로 전송함과 아울러, 씨피유의 상태를 확인하게 되고, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스가 사용되고 있지 않은 경우에는, 씨피유의 상태를 가변 설정하는 동작을 생략하여, 현재의 씨피유 상태가 그대로 유지되도록 한다(S13).
또한, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스가 사용되고 있으면서, 상기 확인된 씨피유의 상태가, 절전 모드에 해당하는 C3 또는 C4 상태인 경우(S14), 상기 필터 드라이버(131)에서는, 씨피유의 상태를 그대로 유지하게 된다.
반면, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스가 사용되고 있으면서, 상기 확인된 씨피유의 상태가 C1 또는 C2 상태로 설정되어 있는 경우, 상기 필터 드라이버(131)에서는, 상기 오퍼레이팅 시스템(130)과는 무관하게, 상기 씨피유의 상태를 C3 상태 또는 C4 상태로 강제 설정하게 된다.
예를 들어, 상기 필터 드라이버(131)에서는, 사전에 설정된 소정 시간을 역으로 타임 카운트하여(S15), 그 역 카운트된 타임이 영(Zero)이 되는 경우(S16), 상기 씨피유의 상태를 절전 모드인 C3 상태 또는 C4 상태로 강제 진입시키기 위한 가사 입출력 요구 패킷(FIRP)을 씨피유(10)로 전송하여, 씨피유가 정지 상태이면서 외부의 클럭 입력이 중지된 상태인 C3 상태, 또는 씨피유가 C3 상태이면서 동작 전압이 낮게 인가되는 C4 상태를 강제적으로 설정하게 된다(S17).
그리고, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스로부터 출력되는 입출력 요구 패킷(IRP)을 감시하는 모니터링 동작을, 시스템이 오프될 때까지 지속적으로 수행하게 되므로(S18), 전술한 바와 같이, 씨피유가 최대 성능 대비 약 10% 정도만 사용되고 있는 아이들 상태에서, 불필요하게 소비 전력이 낭비되는 것을 효율적으로 방지시킬 수 있게 된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치 및 방법은, 패킷 모니터링 기능이 구비된 필터 드라이버에서, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스 등과 같은 특정 디바이스의 사용 여부를 검출함과 아울러, 상기 특정 디바이스의 사용 여부에 따라, 씨피유의 상태를, 특정 절전 상태로 강제 진입시킴으로써, 상기 씨피유가 최대 성능 대비 약 10% 정도만 사용되고 있는 경우, 오퍼레이팅 시스템과 무관하게, 상기 씨피유의 상태를 APCI 표준에서 정의하고 있는 C3 또는 C4 상태의 절전 모드로 직접 설정하여, 아이들 상태에 있는 씨피유에 의해 소비 전력이 불필요하게 낭비되는 것을 방지할 수 있게 되며, 또한 씨피유에 의한 발열을 효율적으로 억제할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (11)

  1. 패킷 모니터링 기능이 구비된 필터 드라이버에서, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용 여부를 체크하는 1단계;
    상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용시, 씨피유의 전원 상태를 확인하는 2단계; 및
    상기 확인 결과에 따라, 상기 씨피유의 전원 상태를, 오퍼레이팅 시스템(OS)과 무관하게, 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C3 또는 C4 절전 상태로 강제 진입시키는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 1단계는, 상기 필터 드라이버에서, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스로부터 출력되는 입출력 요구 패킷(IRP)을 검출하여, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용 여부를 체크하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 3단계는, 상기 확인결과, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스가 사용되고 있으면서, 상기 씨피유의 전원 상태가, 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C1 또는 C2 전원 상태인 경우, 상기 씨피유의 전원 상태를, 상기 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C3 또는 C4 절전 상태로 강제 진입시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 3단계는, 상기 확인결과, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스가 사용되고 있지 않은 경우, 상기 씨피유의 전원 상태를 그대로 유지시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 3단계는, 상기 확인결과, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스가 사용되고 있으면서, 상기 씨피유의 전원 상태가, 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C3 또는 C4 절전 상태인 경우, 상기 씨피유의 전원 상태를 그대로 유지시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리방법.
  6. 컴퓨터 시스템 내의 씨피유 전원 상태를 다단계의 동작 상태와 절전 상태로 구분 설정하기 위한 오퍼레이팅 시스템;
    오디오 기능 및 동작을 수행하기 위한 오디오 디바이스;
    유에스비 기능 및 동작을 수행하기 위한 유에스비 디바이스; 및
    상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용 여부를 체크함과 아울러, 상기 디바이스 사용시, 씨피유의 전원 상태를 확인하여, 상기 오페레이팅 시스템과 무관하게, 상기 씨피유의 전원 상태를 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C3 또는 C4 절전 상태로 강제 설정시키기 위한 필터 드라이버가 포함 구성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 필터 드라이버는, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 입출력 요구 패킷(IRP)을 검출하여, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용이 체크됨과 아울러, 씨피유의 전원 상태가, 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C3 또는 C4 절전 상태가 아닌 경우, 상기 오페레이팅 시스템과 무관하게, 상기 씨피유의 전원 상태를 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C3 또는 C4 절전 상태로 강제 설정시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 필터 드라이버는, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 입출력 요구 패킷(IRP)을 검출하여, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 미 사용이 체크되면, 씨피유의 전원 상태를 그대로 유지시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 필터 드라이버는, 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 입출력 요구 패킷(IRP)을 검출하여, 상기 오디오 디바이스 또는 유에스비 디바이스의 사용이 체크됨과 아울러, 씨피유의 전원 상태가, 에이씨피아이(ACPI) 표준의 C3 또는 C4 절전 상태인 경우, 씨피유의 전원 상태를 그대로 유지시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템에서의 전원 관리장치.
  11. 삭제
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