KR101655027B1 - 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법 및 장치 - Google Patents

전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법 및 장치 Download PDF

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유민수
박평식
윤현민
전경수
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Abstract

본 발명은 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법은, 상기 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링하는 단계; 및 상기 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산하는 단계;를 포함하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법이 제공된다. 본 발명에 따르면, 정확한 컴포넌트 별 작업부하 정보를 제공함으로써 에너지 효율과 성능을 증대시킬 수 있다.

Description

전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING VALID WORK LOAD OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 전자 기기의 유효 작업부하를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래의 성능/전력관리 시스템에서 작업부하는 각 컴포넌트에 대해 단일한 것으로 여겨지고, 독립적으로 동작속도를 결정하였다. 그러나 실제로는 이러한 태스크들이 동작되는 동안 다양한 컴포넌트에 의해 수행될 수 있기 때문에 작업부하는 단일하지 않고 복합적이다.
예를 들어, CPU에서 동작하는 태스크가 다른 컴포넌트에 작업부하를 발생시킬 수 있고, 실행을 종료한 태스크가 이전 실행 중에 발생한 작업부하를 아직 GPU 또는 메모리에 부과하고 있을 수 있다.
기존의 시스템에서는 정확하지 않은 작업부하량 정보를 제공하므로, 작업부하 정보를 이용하여 시스템의 성능 및 전력을 제어하는 시스템에서 불필요하게 높은 동작속도 설정에 의한 에너지 낭비가 발생하거나 낮은 동작속도로 부과된 작업부하를 처리함으로써 최적의 성능을 발휘하지 못하는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이기종 컴포넌트들의 작업부하 정보를 통합적으로 고려하여 각 컴포넌트의 유효작업부하를 구하는 것을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 정확한 컴포넌트 별 작업부하 정보를 작업부하 정보를 이용하는 시스템에 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
일실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법은, 상기 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링하는 단계; 및 상기 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산하는 단계; 를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 상기 유효 작업부하를 계산하는 단계는, 상기 하드웨어 컴포넌트가 CPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 CPU에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 처리되는 작업부하량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 상기 유효 작업부하를 계산하는 단계는, 상기 하드웨어 컴포넌트가 GPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 GPU에 부과된 작업부하의 총량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 상기 메모리에 의해 처리되는 작업부하량은, 상기 단위시간 구간에서 작업의 실행시간, 메모리 작업부하량에 따른 가중치에 기초하여 결정되는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 상기 유효 작업부하를 계산하는 단계는, 상기 하드웨어 컴포넌트가 메모리일 경우, 단위시간 구간에서 CPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량, 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법은, 상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 상기 동작속도를 결정하는 단계는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 상기 분할된 복수의 구간들 중 상기 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법은, 상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법은, 상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 상기 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링하는 작업부하 정보 모니터링부; 및 상기 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산하는 유효 작업부하 계산부;를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 상기 유효 작업부하 계산부는, 상기 하드웨어 컴포넌트가 CPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 CPU에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 처리되는 작업부하량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 상기 유효 작업부하 계산부는, 상기 하드웨어 컴포넌트가 GPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 GPU에 부과된 작업부하의 총량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 상기 메모리에 의해 처리되는 작업부하량은, 상기 단위시간 구간에서 작업의 실행시간, 메모리 작업부하량에 따른 가중치에 기초하여 결정되는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 상기 유효 작업부하 계산부는, 상기 하드웨어 컴포넌트가 메모리일 경우, 단위시간 구간에서 CPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량, 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 동작속도 결정부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 상기 동작속도 결정부는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 상기 분할된 복수의 구간들 중 상기 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정하는 동작전압 결정부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 동작주파수 결정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 이기종 컴포넌트들의 작업부하 정보를 통합적으로 고려하여 각 컴포넌트의 유효작업부하를 구할 수 있다. 그러므로, 본 발명은, 작업부하 정보를 이용하는 시스템에 정확한 컴포넌트 별 작업부하 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 작업부하량에 따라 동작속도와 동작전압을 결정하는 시스템 등에서 에너지 효율과 성능을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법으로서, 전자 기기의 유효 작업부하를 결정하는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 흐름을 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정 하는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 흐름을 나타내는 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법을 나타내는 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치로서, 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정하는 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법으로서, 전자 기기의 유효 작업부하를 결정하는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치가 수행하는 전자 기기의 유효 작업부하를 결정하는 방법은 하기와 같은 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 프로세서, 메모리, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
단계(S101)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링할 수 있다. 이때, 하드웨어 컴포넌트는, CPU, GPU, 메모리, DMA 장치, I/O 장치가 될 수 있다. 또한, 하드웨어 컴포넌트는, 프로세서, 메모리, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
단계(S102)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
구체적으로, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 하드웨어 컴포넌트가 CPU일 경우, 단위시간 구간에서 CPU에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 처리되는 작업부하량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
또한, 하드웨어 컴포넌트가 GPU일 경우, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 단위시간 구간에서 GPU에 부과된 작업부하의 총량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산할 수 있다. 이때, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량은, 단위시간 구간에서 작업의 실행시간, 메모리 작업부하량에 따른 가중치에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 하드웨어 컴포넌트가 메모리일 경우, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 단위시간 구간에서 CPU에 의해 메모리에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 메모리에 부과된 작업부하량, 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트에 의해 메모리에 부과된 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산할 수도 있다. 이때, 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트는 SSD, HDD 등의 DMA 장치, I(input)/O(output) 장치일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
단계(S103)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정할 수 있다.
구체적으로, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 흐름을 나타내는 것이다.
도 2를 참조하면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는 하기와 같은 단계를 포함하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정할 수 있다.
단계(S201)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할할 수 있다.
단계(S202)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정 하는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치가 수행하는 전자 기기의 유효 작업부하를 결정하는 방법은 하기와 같은 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(S301)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링할 수 있다.
단계(S302)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
단계(S303)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 흐름을 나타내는 것이다.
도 4를 참조하면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치가 수행하는 전자 기기의 유효 작업부하를 결정하는 방법은 하기와 같은 단계를 포함하여 구성될 수 있다
단계(S401)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링할 수 있다.
단계(S402)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
단계(S403)에서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 것이다.
도 5를 참조하면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치의 시스템을 알 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 작업부하 정보 모니터링부(541, 542, 543), 유효 작업부하 계산부(550), 동작속도 결정부(560)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 작업부하 정보 모니터링부(541, 542, 543), 유효 작업부하 계산부(550), 동작속도 결정부(560)는, 프로세서, 메모리, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
먼저, 각 하드웨어 컴포넌트별 작업부하 정보 모니터링부(541, 542, 543)들은 필요한 작업부하 정보(512, 522, 532, 533, 562)를 측정하고, 작업부하 정보를 수집하여 유효 작업부하 계산부(550)에 전달할 수 있다. 이때, 유효 작업부하 계산부(550)는 계산된 각 하드웨어 컴포넌트의 유효작업부하(561, 562, 563)를 동작속도 결정부(560)에 전달할 수 있다. 또한, 동작속도 결정부(560)는, 최적의 성능과 에너지 효율을 위한 하드웨어 컴포넌트별 동작속도(511, 521, 531)를 구해 각 하드웨어 컴포넌트에 적용할 수 있다.
일실시예에 따라서,
Figure 112015039274690-pat00001
를 컴포넌트
Figure 112015039274690-pat00002
의 유효 작업부하라고 가정할 경우, 유효 작업부하 계산부(550)는, CPU(510)/GPU(530)/메모리(520)의 유효 작업부하량을 각각 하기의 수학식 1, 수학식 2, 수학식3을 이용하여 산출할 수 있다.
Figure 112015039274690-pat00003
Figure 112015039274690-pat00004
Figure 112015039274690-pat00005
일실시예에 따르면,
Figure 112015039274690-pat00006
(512)는 단위시간 구간인
Figure 112015039274690-pat00007
에서
Figure 112015039274690-pat00008
에 부과된 작업부하의 총량일 수 있다. 또한,
Figure 112015039274690-pat00009
(512)는 CPU 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현된 작업부하 정보 모니터링부(541)에 의해 측정된 단위 시간 동안 CPU(510)가 작업한 시간일 수도 있다.
일실시예에 따라서, 유효 작업부하 계산부(550)는, 모든 하드웨어 컴포넌트들에게서 전달된 작업부하 정보를 통합하여
Figure 112015039274690-pat00010
(510)의 유효작업부하량
Figure 112015039274690-pat00011
(561)을 구할 수 있다.
일실시예에 따라서, 유효 작업부하 계산부(550)는,
Figure 112015039274690-pat00012
(512)에서 GPU에 의해 처리되는 작업부하량인
Figure 112015039274690-pat00013
와 메모리에 의해 처리되는 작업부하량인
Figure 112015039274690-pat00014
(522)를 제외(551)시킬 수 있다. 이때, 유효 작업부하 계산부(550)는, CPU(510)에서 GPU(530)로의 작업 전달은 메모리(520)를 통해 이루어지기 때문에
Figure 112015039274690-pat00015
값은 0으로 간주할 수도 있다.
일실시예에 따르면, CPU(510)에 의해 발생하는 메모리의 작업부하량
Figure 112015039274690-pat00016
(522)는 메모리의 작업부하 정보 모니터링부(542)에 의해 측정된 CPU(510)의 메모리 읽기/쓰기 작업에 의해 소요된 메모리 버스 사이클 수일 수 있다.
일실시예에 따르면, 유효 작업부하 계산부(550)는, 모든 하드웨어 컴포넌트들에게서 전달된 작업부하 정보를 통합하여 GPU(530)의 유효 작업부하량
Figure 112015039274690-pat00017
(563)을 구할 수 있다. 이때, 유효 작업부하 계산부(550)는, GPU(530)에 부과된 총 작업부하량
Figure 112015039274690-pat00018
(533)에서 GPU의 작업부하량 중 메모리에 의해 처리되는 작업부하량인
Figure 112015039274690-pat00019
(532)을 제외(552)시킬 수 있다. 물론,
Figure 112015039274690-pat00020
(533)는 작업부하 정보 모니터링부(543)에서 측정된 단위 시간 동안 GPU(530)가 작업한 시간일 수 있다.
일실시예에 따르면, GPU(530)에 의해 발생한 메모리 작업부하량
Figure 112015039274690-pat00021
(532)은 GPU(530)의 작업부하 정보 모니터링부(543)에 의해 측정된 단위 시간 동안 GPU(530)로 요청되는 작업(job)의 유형별 소요시간일 수 있다. 이때, GPU(530)에 요청되는 작업은, compute, vertex, fragment, tiler 등이 존재할 수 있으며, 각 유형별 메모리 작업부하량이 다를 수 있다.
일실시예에 따르면, 단위시간 동안 작업 j의 실행시간을
Figure 112015039274690-pat00022
, 메모리 작업부하량에 따른 가중치를
Figure 112015039274690-pat00023
라고 할 때,
Figure 112015039274690-pat00024
(532)를 하기의 수학식 4와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112015039274690-pat00025
유효 작업부하 계산부(550)는, 메모리의 유효 작업부하량
Figure 112015039274690-pat00026
(562)을 CPU(510)들에 의해 메모리에 부과된 총 작업부하량
Figure 112015039274690-pat00027
, GPU(530)에 의해 메모리에 부과된 작업부하량
Figure 112015039274690-pat00028
, DMA 또는 I/O 장치에 의해 메모리에 부과된 작업부하량을
Figure 112015039274690-pat00029
의 합으로 산출할 수 있다.
이때, 다른 하드웨어 컴포넌트들과 달리 메모리는 부과된 작업부하량들의 합으로만 이루어져있으므로, 유효 작업부하 계산부(550)는, 각 컴포넌트에 대한 작업부하량을 개별적으로 측정 할 필요 없이 메모리 전체에 가해진 작업부하량을 측정하는 것만으로 유효 작업부하량을 산출할 수 있다.
일실시예에 따르면, 메모리에 가해진 유효작업부하량
Figure 112015039274690-pat00030
(562)은 메모리의 작업부하 정보 모니터링부(542)에 의해 측정된 모든 장치에서 메모리에 요청된 읽기/쓰기 작업을 수행하는데 소요된 메모리 버스 사이클 수일 수 있다.
유효 작업부하 계산부(550)는, 계산한
Figure 112015039274690-pat00031
의 유효작업부하량
Figure 112015039274690-pat00032
(561), GPU의 유효작업부하량
Figure 112015039274690-pat00033
(563), 메모리의 유효작업부하량
Figure 112015039274690-pat00034
(562) 값을 동작속도 결정부(560)에게 전달할 수 있다. 동작속도 결정부(560)는 이를 이용하여 각 하드웨어 컴포넌트의 최적의 성능과 에너지 효율을 가질 수 있는 최적의 동작속도(511, 521, 531)를 산출하여, 각 하드웨어 컴포넌트에 적용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법을 나타내는 것이다.
전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 컴퓨팅 시스템에서 단일 스레드 프로그램(601)이 동작할 경우, 프로그램의 실행 시작 시부터 종료 시까지의 시간을 CPU의 작업부하로 결정할 수도 있으나, 더 정확한 유효 작업부하를 산출할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 각 하드웨어 컴포넌트들의 작업부하 관계를 이용하여 보다 정확한 유효작업부하를 산출할 수 있다. 예를 들면, 실제 CPU 연산(606)을 수행할 경우, CPU에 작업부하(602)가 발생되고 실행될 수 있다. 또한, 메모리 읽기/쓰기 작업(607, 608)이 수행될 경우, 요청된 메모리 작업이 메모리에서 완료 될 때까지 대기할 수 있다(603, 604). 또한, GPU에서 프로그램이 실행될 경우(609)에도, GPU에 작업부하(605)가 발생될 수 있다. 이때, CPU의 해당 프로그램에 대한 작업부하는 존재하지 않으므로, CPU 유효작업부하는 실제로 CPU에 작업부하가 발생된(602) 것일 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 컴퓨팅 장치의 CPU/GPU/메모리와 같이 동작하는 다양한 이기종 하드웨어 컴포넌트의 작업부하를 측정할 수 있다. 예를 들면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 경우에 따라서, 각 하드웨어 컴포넌트마다 독립적으로 작업부하를 측정하여 하드웨어의 동작 속도 및 동작 전압을 결정할 수도 있다. 또한, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 경우에 따라서, 현재 CPU가 수행하고 있는 태스크(task)의 CPU 사용률(utilization)을 작업부하로 판단하고, 이에 기반하여 CPU의 동작속도를 결정할 수도 있다.
전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 경우에 따라서, 태스크의 작업을 순수한 CPU 작업은 물론 GPU 및 메모리에서 처리되는 작업을 함께 포함할 수도 있으며, CPU 사용률을 통해 측정된 CPU 작업부하에는 GPU 및 메모리에서 처리되는 작업부하량이 포함될 수 있으나, 더 정확한 작업부하량 분석을 할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, CPU 작업부하량의 판단을 작업부하량 분석으로 동작속도 및 동작전압을 결정할 수 있으며, 높은 성능 또는 높은 에너지 효율을 발생시킬 수 있다. 이때, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, CPU/GPU/메모리의 작업부하 정보를 통합적으로 고려하여 더욱 정확한 하드웨어 컴포넌트별 유효 작업부하량을 결정할 수 있다. 또한, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 컴퓨팅 장치의 하드웨어 컴포넌트들의 에너지 효율을 향상시키고, 작업부하 정보를 이용하는 시스템에 더욱 정확한 정보를 제공할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치로서, 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는 작업부하 정보 모니터링부(710), 유효 작업부하 계산부(720), 동작속도 결정부(730)를 포함하여 구성될 수 있다. 물론, 경우에 따라서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는 작업부하 정보 모니터링부(710), 유효 작업부하 계산부(720)로 구성될 수도 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 작업부하 정보 모니터링부(710), 유효 작업부하 계산부(720), 동작속도 결정부(730)는, 프로세서, 메모리, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
작업부하 정보 모니터링부(710)는, 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링할 수 있다.
유효 작업부하 계산부(720)는, 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
구체적으로, 유효 작업부하 계산부(720)는, 하드웨어 컴포넌트가 CPU일 경우, 단위시간 구간에서 CPU에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 처리되는 작업부하량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
또한, 유효 작업부하 계산부(720)는, 하드웨어 컴포넌트가 GPU일 경우, 단위시간 구간에서 GPU에 부과된 작업부하의 총량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산할 수 있다. 이때, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량은, 단위시간 구간에서 작업의 실행시간, 메모리 작업부하량에 따른 가중치에 기초하여 결정될 수도 있다.
물론, 유효 작업부하 계산부(720)는, 하드웨어 컴포넌트가 메모리일 경우, 단위시간 구간에서 CPU에 의해 메모리에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 메모리에 부과된 작업부하량, 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트에 의해 메모리에 부과된 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
동작속도 결정부(730)는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정할 수 있다. 구체적으로, 동작속도 결정부(730)는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정하는 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 일실시예에 따라서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 작업부하 정보 모니터링부(810), 유효 작업부하 계산부(820), 동작전압 결정부(830)를 포함하여 구성될 수도 있다. 또한, 작업부하 정보 모니터링부(810), 유효 작업부하 계산부(820), 동작전압 결정부(830)는, 프로세서, 메모리, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
작업부하 정보 모니터링부(810)는, 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링할 수 있다.
유효 작업부하 계산부(820)는, 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
동작전압 결정부(830)는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정할 수 있다. 예를 들면, 동작전압 결정부(830)는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작전압을 결정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 일실시예에 따라서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 작업부하 정보 모니터링부(910), 유효 작업부하 계산부(920), 동작주파수 결정부(930)를 포함하여 구성될 수도 있다. 이때, 작업부하 정보 모니터링부(910), 유효 작업부하 계산부(920), 동작주파수 결정부(930)는, 프로세서, 메모리, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
작업부하 정보 모니터링부(910)는, 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링할 수 있다.
유효 작업부하 계산부(920)는, 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
동작주파수 결정부(930)는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정할 수 있다. 예를 들면, 동작주파수 결정부(930)는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작주파수를 결정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 일실시예에 따라서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치는, 작업부하 정보 모니터링부(1010), 유효 작업부하 계산부(1020), 동작속도 결정부(1030), 동작전압 결정부(1040), 동작주파수 결정부(1050)를 포함하여 구성될 수도 있다. 이때, 작업부하 정보 모니터링부(1010), 유효 작업부하 계산부(1020), 동작속도 결정부(1030), 동작전압 결정부(1040), 동작주파수 결정부(1050)는 프로세서, 메모리, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
작업부하 정보 모니터링부(1010)는, 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링할 수 있다.
유효 작업부하 계산부(1020)는, 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산할 수 있다.
동작속도 결정부(1030)는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정할 수 있다. 구체적으로, 동작속도 결정부(730)는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정할 수 있다.
동작전압 결정부(1040)는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정할 수 있다. 예를 들면, 동작전압 결정부(1040)는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작전압을 결정할 수 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 경우에 따라서, 동작전압 결정부(1040)는, 동작속도 결정부(1030)로부터 결정된 동작속도를 획득하고, 동작속도에 따라 복수의 구간들로 분할하여, 분할된 복수의 구간들 중 결정된 동작속도가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정할 수도 있다.
동작주파수 결정부(1050)는, 유효 작업 부하를 고려하여 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정할 수 있다. 예를 들면, 동작주파수 결정부(1050)는, 작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 분할된 복수의 구간들 중 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작주파수를 결정할 수 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 동작주파수 결정부(1050)는, 경우에 따라서, 동작속도 결정부(1030) 또는 동작전압 결정부(1040)로부터 결정된 동작속도를 획득하고, 동작속도 또는 동작전압에 따라 복수의 구간들로 분할하여, 분할된 복수의 구간들 중 결정된 동작속도 또는 동작전압이 포함되는 구간에 따라 동작주파수를 결정할 수도 있다.
일실시예에 따르면, CPU/GPU/메모리의 각 작업부하 정보 모니터링부(1010)는 각 하드웨어 컴포넌트들의 유효 작업부하를 계산하기 위한 정보(512, 522, 532, 533, 562)를 측정하여 유효 작업부하 계산부(1020)에게 제공할 수 있다.
이때, CPU의 총 작업부하(512)는 단위 시간 동안 CPU가 작업한 시간일 수 있다. 또한, CPU의 작업부하 중 메모리에 의해 처리되는 작업부하(522)는 단위 시간 동안 CPU에 의해 요청된 메모리 읽기/쓰기 작업에 소요된 메모리 버스 사이클 수일 수 있다. 유효 작업부하 계산부(1020)는, CPU의 작업부하 중 메모리에 의해 처리되는 작업부하를 제거(551)하여 CPU의 유효 작업부하(561)를 산출할 수 있다.
또한, 메모리의 유효작업부하(562)는 메모리를 이용하는 모든 컴포넌트에 의해 요청된 읽기/쓰기 작업에 소요된 메모리 버스 사이클 수일 수 있다.
또한, GPU의 총 작업부하(533)는 단위 시간 동안 GPU가 작업한 시간일 수 있다. 이때, GPU의 작업부하 중 메모리에 의해 처리되는 작업부하(532)는 단위 시간 동안 GPU로 요청되는 작업들의 소요시간과 가중치의 곱들을 합한 값일 수 있다. 유효 작업부하 계산부(1020)는, GPU의 작업부하 중 메모리에 의해 처리되는 작업부하를 제거(552)하여 GPU의 유효 작업부하(563)을 산출할 수 있다.
일실시예에 따르면, 각 하드웨어 컴포넌트들의 동작속도 결정부(1030)는 이 유효작업부하(561, 562, 563)를 이용하여 최적의 성능과 에너지 효율을 가지는 최적 동작속도(511, 521, 531)를 결정하고 적용할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치(1000)는, 이기종 하드웨어 컴포넌트를 가진 시스템에서 CPU 작업부하를 계산할 수 있다. 이때, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치(1000)는, 단위 시간 동안 CPU가 작업한 시간에서 CPU에 의해 발생한 메모리 작업부하량을 제외시켜 계산하여 작업부하 정보를 이용하는 시스템에 유효한 작업부하를 제공 할 수 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치(1000)는, 이기종 하드웨어 컴포넌트를 가진 시스템에서 GPU 작업부하를 계산할 수 있다. 이때, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치(1000)는, 단위 시간 동안 GPU가 작업한 시간에서 GPU에 의해 발생한 메모리 작업부하량을 제외 시켜 계산하여 작업부하 정보를 이용하는 시스템에 유효한 작업부하를 제공할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치(1000)는, 종래의 기술들과 달리, 이기종 컴포넌트들의 작업부하 정보를 통합적으로 고려하여 각 컴포넌트의 유효작업부하를 구할 수 있다. 또한, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치(1000)는, 기존의 방법보다 정확한 컴포넌트 별 작업부하 정보를 작업부하 정보를 이용하는 시스템에 제공할 수 있다.
따라서, 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치(1000)는, 작업부하량에 따라 동작속도와 동작전압을 결정하는 시스템 등에서 에너지 효율과 성능을 증대시키는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (18)

  1. 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법에 있어서,
    상기 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 유효 작업부하를 계산하는 단계는,
    하드웨어 컴포넌트가 CPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 CPU에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 처리되는 작업부하량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하고,
    상기 하드웨어 컴포넌트가 GPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 GPU에 부과된 작업부하의 총량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하고,
    상기 하드웨어 컴포넌트가 메모리일 경우, 단위시간 구간에서 CPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량, 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메모리에 의해 처리되는 작업부하량은,
    상기 단위시간 구간에서 작업의 실행시간, 메모리 작업부하량에 따른 가중치에 기초하여 결정되는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동작속도를 결정하는 단계는,
    작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 상기 분할된 복수의 구간들 중 상기 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 방법.
  10. 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치에 있어서,
    상기 전자 기기에 포함된 서로 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트들별 작업부하 정보를 모니터링하는 작업부하 정보 모니터링부; 및
    상기 모니터링된 작업 부하 정보를 이용하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 유효 작업부하를 계산하는 유효 작업부하 계산부;
    를 포함하고,
    상기 유효 작업부하 계산부는,
    하드웨어 컴포넌트가 CPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 CPU에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 처리되는 작업부하량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하고,
    상기 하드웨어 컴포넌트가 CPU일 경우, 단위시간 구간에서 상기 CPU에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 처리되는 작업부하량, 메모리에 의해 처리되는 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하고,
    상기 하드웨어 컴포넌트가 메모리일 경우, 단위시간 구간에서 CPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하의 총량, GPU에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량, 다른 종류의 하드웨어 컴포넌트에 의해 상기 메모리에 부과된 작업부하량을 기초로 유효 작업부하를 계산하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 메모리에 의해 처리되는 작업부하량은,
    상기 단위시간 구간에서 작업의 실행시간, 메모리 작업부하량에 따른 가중치에 기초하여 결정되는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치.
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작속도를 결정하는 동작속도 결정부
    를 더 포함하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 동작속도 결정부는,
    작업 부하량 범위를 임계치에 따라 복수의 구간들로 분할하고, 상기 분할된 복수의 구간들 중 상기 유효 작업 부하가 포함되는 구간에 따라 동작속도를 결정하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작전압을 결정하는 동작전압 결정부
    를 더 포함하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 유효 작업 부하를 고려하여 상기 하드웨어 컴포넌트들별 동작주파수를 결정하는 동작주파수 결정부
    를 더 포함하는 전자 기기의 유효 작업부하 결정 장치.
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