KR101477697B1 - 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법 - Google Patents

내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101477697B1
KR101477697B1 KR1020080101088A KR20080101088A KR101477697B1 KR 101477697 B1 KR101477697 B1 KR 101477697B1 KR 1020080101088 A KR1020080101088 A KR 1020080101088A KR 20080101088 A KR20080101088 A KR 20080101088A KR 101477697 B1 KR101477697 B1 KR 101477697B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
processing unit
central processing
counter
load
power control
Prior art date
Application number
KR1020080101088A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100041995A (ko
Inventor
김태진
박정훈
박혁찬
이호승
이강민
김중현
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020080101088A priority Critical patent/KR101477697B1/ko
Priority to US12/587,826 priority patent/US8301924B2/en
Publication of KR20100041995A publication Critical patent/KR20100041995A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101477697B1 publication Critical patent/KR101477697B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/324—Power saving characterised by the action undertaken by lowering clock frequency
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3296—Power saving characterised by the action undertaken by lowering the supply or operating voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

본 발명은 휴대용 통신 기기에서 중앙처리장치의 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 이때, 전력 제어 방법은 클럭이 발생하는 경우, 중앙처리장치가 연속적으로 구동모드로 동작하는 시간과 최대 구동 시간을 비교하는 과정과, 상기 중앙처리장치가 연속적으로 구동모드로 동작하는 시간이 상기 최대 구동 시간보다 작은 경우, 상기 중앙처리장치의 부하량 확인 주기가 도래하는지 확인하는 과정과, 상기 중앙처리장치의 부하량 확인 주기가 도래하는 경우, 상기 중앙처리장치의 부하량을 확인하는 과정과, 상기 중앙처리장치의 부하량에 따라 전력 제어 레벨을 변경하는 과정을 포함하여 효율적인 저전력 시스템을 구현할 수 있는 이점이 있다.
내장형(Embedded), 저전력, 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 전력 제어

Description

내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER IN A USING EMBEDDED CPU SYSTEM}
본 발명은 내장형(Embedded) 중앙처리장치를 사용하는 시스템에 관한 것으로서, 특히, 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
삭제
휴대용 통신 기기는 긴 배터리 수명 시간을 중요시한다. 따라서, 휴대용 통신 기기의 배터리 수명을 연장하기 위해 배터리 용량을 늘리는 기술 및 전력 소모를 줄이기 위한 저전력 기술에 대한 연구가 진행되고 있다.
휴대용 통신 기기에 사용되는 내장용 시스템은 소프트웨어가 많은 기능을 담당하고 있다. 소프트웨어를 구동시키는 중앙처리장치와 메모리의 전류 소모가 휴대용 통신 기기에서 발생하는 전력 소모의 큰 비중을 차지하고 있다.
이에 따라, 휴대용 통신 기기는 내장용 시스템의 전류를 줄이기 위해 중앙처리장치의 구동 중간에 동적으로 전류를 제어한다. 예를 들어, 중앙처리장치가 대기 모드인 경우, 휴대용 통신 기기는 중앙처리장치의 클록을 억제(disable)시켜 전류 소모를 줄인다. 한편, 중앙처리장치가 구동 모드인 경우, 휴대용 통신 기기는 중앙처리장치로 클럭을 정상적으로 공급되도록 전류를 제공한다.
휴대용 통신 기기는 동적 클럭 스케일링 기법과 동적 전압 스케일링 기법을 이용하여 내장용 시스템의 전류를 최소화할 수 있다. 즉, 휴대용 통신 기기는 내장용 시스템이 빠르게 동작할 때 높은 클럭 또는 높은 전압을 제공하고, 상기 내장용 시스템이 여유있게 동작할 때 낮은 클럭 또는 낮은 전압을 제공하여 전력 소모를 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이 휴대용 통신 기기는 전력 소모를 줄이기 위해 시스템의 부하를 정확하게 판단해야한다. 따라서, 상기 휴대용 통신 기기에서 시스템의 부하를 정확하게 판단하고, 이에 따라 전력을 제어하기 위한 방안을 필요로한다.
따라서, 본 발명의 목적은 내장형(Embedded) 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 중앙처리장치의 부하량을 고려하여 전력을 조정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 중앙처리장치의 부하량을 고려하여 전력을 단계적으로 조정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 내장형 중앙처리장치를 사용하는 휴대용 통신 기기에서 중앙처리장치의 부하량을 고려하여 전력을 조정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 휴대용 통신 기기에서 중앙처리장치의 전력 제어 방법은, 클럭이 발생하는 경우, 중앙처리장치가 연속적으로 구동모드로 동작하는 시간과 최대 구동 시간을 비교하는 과정과, 상기 중앙처리장치가 연속적으로 구동모드로 동작하는 시간이 상기 최대 구동 시간보다 작은 경우, 상기 중앙처리장치의 부하량 확인 주기가 도래하는지 확인하는 과정과, 상기 중앙처리장치의 부하량 확인 주기가 도래하는 경우, 상기 중앙처리장치의 부하량을 확인하는 과정과, 상기 중앙처리장치의 부하량에 따라 전력 제어 레벨을 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 중앙처리장치의 전력 제어를 위한 휴대용 통신 기기 장치는, 핀(Pin)을 통해 자신의 동작 상태를 알려주고, 부하량 확인기의 제어에 따라 전력 제어 레벨을 변경하는 중앙처리장치와, 상기 핀을 통해 상기 중앙처리장치의 부하량을 확인하고, 상기 중앙처리장치의 부하량에 따라 상기 중앙처리장치의 전력 제어 레벨을 제어하는 부하량 확인기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 내장형(Embedded) 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 중앙처리장치의 부하량을 고려하여 전력을 단계적으로 조절함으로써, 효율적인 저전력 시스템을 구현할 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 내장형(Embedded) 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 중앙처리장치의 부하량을 고려하여 전력을 조정하기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명은 휴대용 단말 기기에서 내장형 중앙처리장치의 부하량을 고려하여 전력을 조정하는 것으로 가정하여 설명한다. 이때, 상기 휴대용 단말 기기의 내 부 시스템 구조는 하기 도 1에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 1은 본 발명에서 고려하는 휴대용 단말 기기의 내부 시스템 구조를 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 단말 기기의 내부 시스템은 중앙처리장치(100), 상태 확인 핀(110), 중앙처리장치 버스(120), 부하량 확인기(130) 및 인터럽트 제어기(150) 등의 구성 요소를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 중앙처리장치(100)는 내장형 중앙처리장치로 구성될 수 있다.
상기 중앙처리장치(100)는 상기 상태 확인 핀(110)을 통해서 상기 부하량 확인기(130)로 자신의 동작 상태를 알린다. 또한, 상기 중앙처리장치(100)는 상기 중앙처리장치 버스(120)를 통해 상기 부하량 확인기(130)를 제어하거나 상기 부하량 확인기(130)의 동작 상태를 파악할 수 있다.
상기 부하량 확인기(130)은 고정 클럭(140)에 따라 고정 클럭 주기 마다 상기 중앙처리장치(100)의 부하량을 확인한다. 이때, 상기 부하량 확인기(130)는 상기 중앙처리장치(100)의 부하량을 고려하여 상기 중앙처리장치(100)의 전력을 변경할 것인지 결정한다. 만일, 상기 중앙처리장치(100)의 전력을 변경하는 경우, 상기 부하량 확인기(130)는 인터럽트(170)를 통해 상기 중앙처리장치(100)로 전력 변경 시점 정보를 전송한다. 예를 들어, 상기 중앙처리장치(100)의 전력을 변경하는 경우, 상기 부하량 확인기(130)는 인터럽트(170)를 상기 인터럽트 제어기(150)로 전송한다.
상기 인터럽트 제어기(150)는 인터럽트(180)를 통해 전력 변경 시점 정보를 상기 중앙처리장치(100)로 전송한다.
상기 중앙처리장치(100)는 상기 인터럽트(180)를 통해 확인한 전력 변경 시점에서 클럭이나 전압을 변경하는 동작을 수행한다.
상기 부하량 확인기(130)는 하기 도 2에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 2는 본 발명에서 고려하는 휴대용 단말 기기에서 부하량 확인기의 내부 시스템 구조를 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 부하량 확인기(130)는 카운터 1(210), 카운터 2(220), 카운터 3(230), 제어기(240) 및 상태 확인 핀(250)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 카운터 1(210), 카운터 2(220), 카운터 3(230)은 고정 클럭(260)으로 동작한다.
상기 카운터 1(210)은 고정 클럭(260)에 따른 카운팅을 통해 상기 부하량 확인기(130)가 상기 중앙처리장치(100)의 부하량을 확인하기 위한 주기 정보를 제공한다. 따라서, 상기 카운터 1(210)의 카운팅 값은 상기 부하량 확인기(130)가 상기 중앙처리장치(100)의 부하량을 확인하기 위한 주기마다 초기화된다.
상기 카운터 2(220)는 상기 상태 확인 핀(250)의 입력을 스위치로 받아서 상기 중앙처리장치(100)의 동작 상태를 확인한다. 상기 카운터 2(220)는 상기 중앙처리장치(100)의 동작 상태가 대기 모드인 경우에만 카운팅을 수행한다. 여기서, 상기 카운터 2(220)는 상기 카운터 1(210)이 초기화될 때 함께 카운팅 값을 초기화한다.
상기 카운터 3(230)은 상기 상태 확인 핀(250)의 입력이 반대로 변환된 정보를 스위치로 받아 동작한다. 즉, 상기 카운터 3(230)은 상기 상태 확인 핀(250)의 입력에 따라 상기 중앙처리장치(100)의 동작 상태가 동작 모드인 경우, 카운팅을 수행한다. 여기서, 상기 카운터 3(230)은 상기 중앙처리장치(100)의 동작 상태가 대기 모드인 경우, 카운팅 값을 초기화한다.
상기 제어기(240)는 상기 카운터 1(210), 카운터 2(220) 및 카운터 3(230)으로부터 제공받은 카운팅 값들을 고려하여 상기 중앙처리장치(100)의 부하량을 확인한다. 이때, 상기 제어기(240)는 상기 중앙처리장치(100)의 부하량을 고려하여 상기 중앙처리장치(100)의 전력을 변경할 것인지 결정한다. 만일, 상기 중앙처리장치(100)의 전력을 변경하는 것으로 결정한 경우, 상기 제어기(240)는 인터럽트(270)를 발생시켜 상기 중앙처리장치(100)로 전송한다.
예를 들어, 카운터 1(210), 카운터 2(220) 및 카운터 3(230)은 하기 도 3에 도시된 바와 같이 동작한다.
도 3은 본 발명에서 고려하는 부하량 확인기를 구성하는 카운터의 동작 방법을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 카운터 1(320)은 고정 클럭(310)에 따라 카운팅하여 확인구간(Tc)(350)을 판단한다. 예를 들어, 확인 구간(350)을 12로 설정한 경우, 상기 제어기(240)는 상기 카운터 1(320)이 12가 되는 경우, 중앙처리장치(100)의 부하량 확인 주기가 도래한 것으로 인식하여 중앙처리장치(100)의 부하량을 확인한다. 이때, 상기 카운터 1(320)은 카운팅 값이 12가 되면 카운팅 값을 초기화한다.
카운터 2(330)는 상기 상태 확인 핀(300)으로부터 제공받은 상기 중앙처리장치(100)의 동작 상태 정보에 따라 카운팅을 수행한다. 예를 들어, 상기 카운터 2(330)는 상기 중앙처리장치(100)가 대기 모드인 경우에만, 카운팅을 수행한다. 이때, 상기 카운터 2(330)는 상기 카운터 1(320)이 카운팅 값을 초기화할 때 자신의 카운팅 값을 초기화한다.
카운터 3(340)은 상기 중앙처리장치(100)의 최대 동작 시간(360)을 확인하기 위해 상기 중앙처리장치(100)가 동작 모드인 경우에만 카운팅을 수행한다. 만일, 상기 카운터 3(340)의 카운팅 값이 최대 동작 시간(360) 보다 커지는 경우, 상기 제어기(240)는 중앙처리장치(100)의 부하량이 순간적으로 증가한 것으로 판단하여 상기 중앙처리장치(100)를 최대 전류 레벨로 천이하도록 제어한다. 예를 들어, 최대 동작 시간(360)을 4로 가정한 경우, 상기 제어기(240)는 상기 카운터 3(340)의 카운팅 값이 4보다 커지면 중앙처리장치(100)의 사용량이 순간적으로 늘어난 것으로 판단하여 상기 중앙처리장치(100)가 최대 전류 레벨로 천이하라는 인터럽트(380)를 발생시킨다.
상기 카운터 3(340)은 상기 중앙처리장치(100)가 동작 모드가 아닌 경우, 카운팅 값을 초기화한다.
삭제
상술한 바와 같이 제어기(240)는 상기 카운터 1(320)의 카운팅 값에 따라 중앙처리장치(100)의 부하량 확인 주기가 도래한 것으로 인식하여 중앙처리장치(100)의 부하량을 산출한다. 여기서, 상기 제어기(240)는 하기 <수학식 1>을 이용하여 중앙처리장치(100)의 부하량은 산출할 수 있다.
Figure 112010007375614-pat00006
여기서, 상기 L은 중앙처리장치(100)의 부하량을 나타내고, 상기 Tc는 중앙처리장치(100)의 부하량을 확인하기 위한 주기를 나타내며, 상기 Nc_2는 상기 카운터 2(330)의 카운팅 값을 나타낸다.
상기 제어기(240)는 확인구간(Tc)(350)의 주기로 확인한 중앙처리장치(100)의 부하량에 따라 상기 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기(240)는 통신 모뎀 단말의 사용 패턴에 따라 하기와 같이 상기 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨을 정의할 수 있다.
- 레벨1: 트래픽이 거의 없는 상태로, HTTP 통신
- 레벨2: 낮은 Bit-Rate의 VOD(Video On Demand) 시청 / 단 방향 FTP(file transfer protocol) 통신
- 레벨3: 양 방향의 FTP 통신 (FTP UP/DOWN) / 대용량 Bit-Rate의 VOD 시청
- 레벨4: Network Entry와 같은 순간적으로 많은 계산량을 필요 하는 경우 / Max Traffic 통신
상기 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨을 천이시키기 위한 조건은 통신 모뎀의 성능에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨을 높이기 위한 조건과 낮추기 위한 조건은 통신 모뎀의 성능에 따라 달라질 수 있다.
이에 따라, 상기 제어기(240)는 통신 모뎀의 성능에 따른 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨에 대한 천이 조건 변수를 찾아야 한다. 예를 들어, 통신 모뎀 단말의 경우, 통신 모뎀 단말의 사용자는 대부분의 시간 동안 HTTP(HyperText Transport Protocol)를 사용하게 된다. 따라서, 상기 제어기(240)는 상기 HTTP(HyperText Transport Protocol)를 사용하는 사용 패턴을 레벨 1이라고 정의하고, 이를 레벨 1에 대한 천이 조건으로 설정한다.
상기 제어기(240)는 통신 모뎀에 맞는 전력 조정 레벨에 대한 천이 조건 변수를 찾기 위해 상기 통신 모뎀의 사용 패턴에 대한 트래픽 양을 측정한다. 이후, 상기 제어기(240)는 상기 측정한 트래픽 양에 맞는 중앙처리장치(100) 사용량을 확인하여 전력 조정 레벨에 대한 천이 조건 변수를 찾아야 한다. 즉, 통신 트래픽 양이 많아지면 중앙처리장치(100)의 점유율은 높아진다. 따라서, 상기 제어기(240)는 트래픽 양에 따라 상기 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨을 정의할 수 있다.
한편, 중앙처리장치(100)의 점유율은 인증, 핸드오버 및 네트워크 진입 등과 같이 부가적으로 처리로 인해 높아질 수 있다. 이때, 상기 중앙처리장치(100)는 일정 시간 내에 부가적인 처리들을 완료해야 한다. 따라서, 상기 제어기(240)는 중앙처리장치(100)에서 부가적인 처리들을 처리하는 구간을 정의한다. 이하 설명에서 상기 중앙처리장치(100)에서 부가적인 처리들을 처리하는 구간을 타이밍 결정 구간(Timing Critical Section)이라 칭한다.
상기 제어기(240)는 상기 타이밍 결정 구간에 진입하게 되면, CRITICAL_SECTION Flag를 설정(set)하고 상기 중앙처리장치(100)를 최대 전류 레벨로 천이시킨다. 또한, 상기 제어기(240)는 상기 부하량 확인기(130)의 전력 조정을 위한 레벨 이동을 중지한다.
상기 타이밍 결정 구간이 종료되는 경우, 상기 제어기(240)는 상기 CRITICAL_SECTION Flag의 설정을 해지(reset)하고, 상기 부하량 확인기(130)의 레벨 이동을 허가한다. 이에 따라, 상기 타이밍 결정 구간에서의 중앙처리장치(100)의 처리 시간을 보장받을 수 있다. 여기서, 상기 CRITICAL_SECTION Flag는 변수 또는 레지스터의 형태로 정의된다.
상기 제어기(240)에서 정의한 전력 조정 레벨에서 레벨 값이 작은 레벨은 주파수나 전압이 낮은 것을 의미하고, 중앙처리장치(100)의 점유율이 낮을 때 사용하는 레벨을 의미한다.
상기 제어기(240)는 중앙처리장치(100)를 낮은 레벨에서 높은 레벨로 이동시키는 경우, 상기 중앙처리장치(100)를 가장 높은 레벨로 이동한다. 즉, 상기 제어기(240)는 상기 중앙처리장치(100)의 전력량이 어느 정도 필요한지 정확한 수치로 알 수 없으므로 최대로 전압을 제공한 후, 레벨을 조정하여 적정 레벨을 찾을 수 있도록 한다.
한편, 레벨을 낮추는 경우, 상기 제어기(240)는 확인 주기에서 조건이 맞다고 바로 낮추는 것이 아니라 중앙처리장치(100)의 사용 패턴을 감지하기 위해 일정 보호 시간 이상 유지하다가 낮추도록 한다. 즉, 사용 패턴이 일정 시간 유지된 경우, 상기 제어기(240)는 상기 중앙처리장치(100)가 상기 사용 패턴에 따라 지속적으로 사용될 것으로 예측하여 상기 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨을 낮추도록 제어한다.
이하 설명은 부하량 확인기(130)의 제어기(240)에서 중앙처리장치(100)의 부하량에 따라 상기 중앙처리장치(100)의 전력 레벨을 조절하기 위한 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에서 고려하는 휴대용 단말 기기에서 중앙처리장치의 부하량을 확인하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4을 참조하면 상기 제어기(240)는 403단계에서 클럭이 발생하는지 확인을 한다. 예를 들어, 상기 제어기(240)는 고정 클럭이 발생하는지 확인한다.
삭제
클럭이 발생하지 않는 경우, 상기 제어기(240)는 상기 403단계에서 클럭이 발생하는지 지속적으로 확인한다.
한편, 클럭이 발생하는 경우, 상기 제어기(240)는 405단계로 진행하여 카운터 3(340)의 카운팅 값과 최대동작시간(360)을 비교한다.
상기 카운팅 3(340)의 카운팅 값이 상기 최대동작시간(360)보다 같거나 큰 경우, 상기 제어기(240)는 중앙처리장치의 부하량이 순간적으로 늘었다고 판단한다.
이 경우, 상기 제어기(240)는 상기 409단계로 진행하여 중앙처리장치(100)가 최대 전류 레벨로 천이하라는 인터럽트를 발생한다.
이후, 상기 제어기(240)는 407단계로 진행하여 카운터 1(320)의 카운팅 값이 확인 구간(350)과 동일한지 확인한다.
상기 405단계에서 상기 카운터 3(340)의 카운팅 값이 상기 최대동작시간(360)보다 작은 경우, 상기 제어기(240)는 407단계로 진행하여 상기 카운터 1(320)의 카운팅 값이 확인구간(350)과 동일한지 확인한다. 만일, 상기 카운터 1(320)의 카운팅 값이 상기 확인구간(350)과 동일하지 않은 경우, 상기 제어기(240)는 상기 403단계로 되돌아간다.
한편, 상기 카운터 1(320)의 카운팅 값이 상기 확인구간(350)과 동일한 경우, 상기 제어기(240)는 411단계로 진행하여 중앙처리장치(100)의 부하량을 산출한다. 예를 들어, 상기 제어기(240)는 상기 <수학식 1>을 이용하여 중앙처리장치(100)의 부하량을 산출한다. 이때, 상기 제어기(240)는 상기 카운터 1(320)과 상기 카운터 2(330)를 리셋한다.
상기 411단계에서 상기 중앙처리장치(100)의 부하량을 산출한 후, 상기 제어기(240)는 413단계로 진행하여 타이밍 결정 구간으로 진입하였는지 확인한다.
만일, 상기 413단계에서 타이밍 결정 구간으로 진입한 경우, 상기 제어기(240)는 전압의 레벨 변화를 허용하지 않고, 프로세스를 종료하게 된다.
한편, 상기 413단계에서 타이밍 결정 구간으로 진입하지 않은 경우, 상기 제어기(240)는 415단계로 진행하여 상기 411단계에서 산출한 중앙처리장치(100)의 부하량이 중앙처리장치(100)을 높은 레벨로 천이시키기 위한 조건을 만족하는지 확인한다.
만일, 상기 중앙처리장치(100)의 부하량이 상기 중앙처리장치(100)를 높은 레벨로 천이시키는 조건을 만족하는 경우, 상기 제어기(240)는 417단계로 진행하여 상기 중앙처리장치(100)가 최대 전류 레벨로 천이시키기 위한 인터럽트를 발생한다. 또한, 상기 제어기(240)는 해당 레벨의 업/다운 조건을 최대값으로 갱신한다. 여기서, 상기 레벨의 업 조건은 높은 레벨로 천이하기 위한 조건이며, 상기 레벨의 다운 조건은 낮은 레벨로 천이하기 위한 조건을 나타낸다.
이후, 상기 제어기(240)는 프로세스를 종료한다.
상기 415단계에서 상기 중앙처리장치(100)의 부하량이 상기 중앙처리장치(100)를 높은 레벨로 천이시키는 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제어기(240)는 419단계로 진행하여 상기 중앙처리장치(100)를 낮은 레벨로 천이시키기 위한 조건을 만족하는지 확인한다.
만일, 상기 중앙처리장치(100)를 낮은 레벨로 천이하기 위한 조건을 만족하는 경우, 상기 제어기(240)는 421단계로 진행하여 상기 중앙처리장치(100)를 낮은 레벨로 천이시키기 위한 카운터를 갱신한다.
이후, 상기 제어기(240)는 425단계로 진행하여 상기 중앙처리장치(100)를 낮은 레벨로 천이시키기 위한 카운터가 낮은 레벨 이동 조건을 만족한 횟수의 최대 값과 같은지 확인한다.
만일, 상기 425단계에서 상기 카운터가 낮은 레벨 이동 조건을 만족한 횟수의 최대 값과 같은 경우, 상기 제어기(240)는 427단계로 진행하여 상기 중앙처리장치(100)의 레벨을 낮추기 위한 인터럽트를 발생한다.
이후, 상기 제어기(240)는 상기 낮은 레벨로 천이시키기 위한 카운터를 리셋한다. 또한, 상기 제어기(240)는 업/다운 조건을 변경할 레벨로 갱신한다. 이후, 상기 제어기(240)는 프로세스를 종료한다.
상기 419단계에서 상기 중앙처리장치(100)를 낮은 레벨로 천이하기 위한 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제어기(240)는 423단계로 진행하여 낮은 레벨로 천이시키기 위한 카운터를 리셋한다.
이후, 상기 제어기(240)는 프로세서를 종료한다.
상기 중앙처리장치(100)를 낮은 레벨로 천이시키기 위한 카운터는 상기 중앙처리장치(100)의 전력 레벨을 낮추기 위한 조건을 만족하는 경우, 상기 중앙처리장치(100)의 사용 패턴을 감지하기 위해 구동된다. 즉, 사용 패턴이 일정 시간 유지된 경우, 상기 제어기(240)는 상기 중앙처리장치(100)가 상기 사용 패턴에 따라 지속적으로 사용될 것으로 예측하여 상기 중앙처리장치(100)의 전력 조정 레벨을 낮추도록 제어한다.
상기 부하량 확인기(130)는 소프트웨어로도 구현 가능하며 동작 방법은 상기 부하량 확인기(130)와 동일하다. 또한, 상기 부하량 확인기(130)를 구성하는 카운터들(210, 220, 230)은 타이머를 이용하여 구현하고, 각 레벨을 확인하는 동작을 하게 된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에서 고려하는 휴대용 단말 기기의 내부 시스템 구조를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에서 고려하는 휴대용 단말 기기에서 부하량 확인기의 내부 시스템 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에서 고려하는 부하량 확인기를 구성하는 카운터의 동작 방법을 도시하는 도면, 및
도 4는 본 발명에서 고려하는 휴대용 단말 기기에서 중앙처리장치의 부하량을 확인하기 위한 절차를 도시하는 도면.

Claims (20)

  1. 휴대용 통신 기기에서 중앙처리장치의 전력 제어 방법에 있어서,
    중앙처리장치가 임계 시간보다 더 긴 시간 동안 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 중앙처리장치의 전력 제어 레벨을 증가시키는 과정과,
    확인 주기가 도래하면, 상기 중앙처리장치의 부하량에 따라 전력 제어 레벨을 변경할지 여부를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    고정 클럭 신호를 통해 수신된 클럭 경계에 관해, 제 1 카운터의 카운트를 추적하는 과정과,
    상기 제 1 카운터의 상기 카운트가 제 1 임계값에 도달하는 경우, 상기 확인 주기가 도래하였다고 결정하는 과정과,
    상기 확인 주기가 도래한 경우, 상기 제 1 카운터의 상기 카운트를 초기화하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 중앙처리장치가 상기 동작 모드에서 동작하는 동안, 상기 고정 클럭 신호를 통해 수신된 클럭 경계에 관해, 제 2 카운터의 카운트를 추적하는 과정과,
    상기 제 2 카운터의 상기 카운트가 제 2 임계값에 도달하는 경우, 상기 중앙처리장치가 상기 임계 시간보다 더 긴 시간 동안 상기 동작 모드에서 동작한다고 결정하는 과정과,
    상기 중앙처리장치가 대기 모드에 있는 경우, 상기 제 2 카운터를 초기화하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치가 상기 임계 시간보다 더 긴 시간 동안 상기 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 중앙처리장치의 상기 전력 제어 레벨을 최대 레벨로 증가시키는 과정과,
    상기 전력 제어 레벨을 최대로 증가시킨 후, 상기 확인 주기가 도래하였는지 여부를 확인하는 과정과,
    상기 중앙처리장치의 부하량에 따라 상기 중앙처리장치의 상기 전력 제어 레벨을 변경하기 위한 결정이 내려지고, 상기 변경은 상기 전력 제어 레벨을 증가하기 위한 것인 경우, 상기 중앙처리장치의 상기 전력 제어 레벨을 상기 최대 레벨로 증가시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 중앙처리장치가 대기 모드에 있는 동안, 상기 고정 클럭 신호를 통해 수신된 클럭 경계에 관해, 제 3 카운터의 카운트를 추적하는 과정과,
    상기 확인 주기의 길이에 기초한 상기 중앙처리장치의 상기 부하량 및 상기 제 3 카운터의 상기 카운트를 결정하는 과정과,
    상기 확인 주기가 도래한 경우, 상기 제 3 카운터를 초기화하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치를 위한 인터럽트 신호를 발생시킴으로써, 상기 중앙처리장치의 상기 전력 제어 레벨을 변경하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치가 상기 동작 모드에 있는 동안, 상기 확인 주기의 비율을 산출함으로써, 상기 중앙처리장치의 부하량을 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치의 상기 부하량에 기초하여, 상기 중앙처리장치의 상기 전력 제어 레벨 감소 조건이 기준 시간을 만족시키는지 여부를 결정하는 과정과,
    상기 전력 제어 레벨 감소 조건이 기준 시간을 만족시키는 경우, 상기 중앙처리장치의 전력 레벨을 한 단계 감소시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    부가적인 처리가 진행 중인지 여부를 결정하는 과정과,
    상기 부가적인 처리가 진행 중인 경우, 상기 전력 제어 레벨을 변경하는 절차를 종료하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 전력 제어 레벨은, 상기 휴대용 통신 기기의 사용 패턴에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 중앙처리장치의 전력 제어를 위한 휴대용 통신 기기 장치에 있어서,
    자신의 동작 상태를 알려주는 중앙처리장치와,
    상기 중앙처리장치의 상기 동작 상태를 수신하고, 상기 동작 상태에 기초하여, 중앙처리장치가 임계 시간보다 더 긴 시간 동안 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 중앙처리장치의 전력 제어 레벨을 증가시키고, 확인 주기가 도래하면, 상기 중앙처리장치의 부하량에 따라 전력 제어 레벨을 변경할지 여부를 결정하는 부하량 확인기를 포함하고,
    상기 동작 상태는 상기 동작 모드 및 대기 모드 가운데 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 부하량 확인기는, 고정 클럭을 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 부하량 확인기는,
    고정 클럭 신호를 통해 수신된 클럭 경계의 카운트를 추적하는 제 1 카운터와,
    상기 중앙처리장치가 상기 대기 모드에 있는 경우, 상기 고정 클럭 신호를 통해 수신된 클럭 경계의 카운트를 추적하는 제 2 카운터와,
    상기 중앙처리장치가 상기 동작 모드에서 동작하는 동안, 상기 고정 클럭 신호를 통해 수신된 클럭 경계의 카운트를 추적하는 제 3 카운터와,
    상기 제 1 카운터의 상기 카운트 및 상기 제 2 카운터의 상기 카운트에 기초하여 상기 중앙처리장치의 부하량을 확인하고, 상기 부하량에 따라 상기 중앙처리장치의 전력 제어 레벨을 제어하고, 상기 확인 주기가 도래한 경우, 상기 제 1 카운터의 상기 카운트 및 상기 제 2 카운터의 상기 카운트를 초기화하고, 상기 중앙처리장치가 상기 대기 모드에 있는 경우, 상기 제 3 카운터의 상기 카운트를 초기화하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 3 카운터의 상기 카운트가 상기 중앙처리장치의 상기 임계 시간보다 크거나 같은 경우, 상기 중앙처리장치의 전력 제어 레벨을 최대로 증가시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 1 카운터의 상기 카운트에 기초하여 상기 확인 주기가 도래하였는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 1 카운터의 상기 카운트가 제 1 임계값에 도달하는 경우, 상기 확인 주기의 길이 및 상기 제 2 카운터의 상기 카운트에 기초하여 상기 중앙처리장치의 상기 부하량을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 중앙처리장치의 부하량이 전력 레벨 증가 조건을 만족하는 경우, 상기 중앙처리장치의 전력 제어 레벨을 최대로 증가시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는, 기준 시간 동안 중앙처리장치의 부하량이 전력 레벨 감소 조건을 만족하는 경우, 상기 중앙처리장치의 전력 레벨을 한 단계 감소시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는, 부가적인 처리가 진행 중인 경우, 전력 제어 레벨을 변경하는 절차를 종료시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 중앙처리장치를 위한 인터럽트 신호를 발생시킴으로써, 상기 중앙처리장치의 상기 전력 제어 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020080101088A 2008-10-15 2008-10-15 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법 KR101477697B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080101088A KR101477697B1 (ko) 2008-10-15 2008-10-15 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법
US12/587,826 US8301924B2 (en) 2008-10-15 2009-10-14 Apparatus and method for a power control in a system using an embedded CPU

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080101088A KR101477697B1 (ko) 2008-10-15 2008-10-15 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100041995A KR20100041995A (ko) 2010-04-23
KR101477697B1 true KR101477697B1 (ko) 2014-12-31

Family

ID=42099973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080101088A KR101477697B1 (ko) 2008-10-15 2008-10-15 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8301924B2 (ko)
KR (1) KR101477697B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9396089B2 (en) 2014-05-30 2016-07-19 Apple Inc. Activity tracing diagnostic systems and methods
US9619012B2 (en) 2014-05-30 2017-04-11 Apple Inc. Power level control using power assertion requests
US10430577B2 (en) 2014-05-30 2019-10-01 Apple Inc. Method and apparatus for inter process privilige transfer
KR20180091546A (ko) 2017-02-07 2018-08-16 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 반도체 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7058824B2 (en) * 2001-06-15 2006-06-06 Microsoft Corporation Method and system for using idle threads to adaptively throttle a computer
KR20070059839A (ko) * 2005-12-07 2007-06-12 한국전자통신연구원 임베디드 리눅스 시스템에서 전력 관리 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7058824B2 (en) * 2001-06-15 2006-06-06 Microsoft Corporation Method and system for using idle threads to adaptively throttle a computer
KR20070059839A (ko) * 2005-12-07 2007-06-12 한국전자통신연구원 임베디드 리눅스 시스템에서 전력 관리 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100041995A (ko) 2010-04-23
US8301924B2 (en) 2012-10-30
US20100095141A1 (en) 2010-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7698578B2 (en) Temperature-dependent power adjustment of transmitter
US7467312B2 (en) Arrangement and method for controlling communication of data between processors
US20080059658A1 (en) Controlling the feeding of data from a feed buffer
KR101576142B1 (ko) 휴대용 단말기에서 무선랜 모듈의 전원 관리 방법 및 장치
JP4834159B2 (ja) 優先度ベース電力節約制御を備えた携帯機器及びその方法
KR20150012705A (ko) 단말에서 전류 소모 감소를 위한 방법 및 장치
KR101740338B1 (ko) 디지털 시스템에서 동적 클럭 제어 장치 및 방법
KR101477697B1 (ko) 내장형 중앙처리장치를 사용하는 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법
EP2634540B1 (en) Sensor device
KR20140014265A (ko) 멀티 모드 무선 디바이스에서의 온도 구동형 무선링크 선택
JP2004235695A (ja) Ｃｄｍａ方式移動体無線システムのチャネル切り替え方法、及びｃｄｍａ方式移動体無線システムの基地局
KR20060114461A (ko) 이동 통신 단말기 및 그 셀 신호 전력 측정 주기 조정 방법
WO2011112909A2 (en) Power efficient communications
KR101714518B1 (ko) 텔레매틱스 단말에서의 암전류 초과 방지 방법 및 그를 위한 장치
WO2011094962A1 (zh) 降低无线终端设备功耗的方法及无线终端设备
US20130212408A1 (en) Regulating a clock frequency of a peripheral
WO2007082934A1 (en) Method for dynamically adapting the drx cycle length in a radio communications system
CN102998981B (zh) 电器及其待机控制方法、装置和控制系统
CN104411002B (zh) 一种数据传输控制方法及终端
KR100585763B1 (ko) 이동단말기 및 그의 배터리 충전방법
CN103117958A (zh) 网络数据包聚集方法、系统及装置
Bai et al. Throughput maximization for energy harvesting nodes with generalized circuit power modelling
JP2009278532A (ja) 送信装置及び輻輳制御方法
US7216243B2 (en) System and method for selecting a power mode for a device based on the devices operating state at each of a plurality of sampling time units
JP2007037225A (ja) 充電回路及び充電制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 5