KR102129563B1

KR102129563B1 - 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치 및 방법

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Publication number: KR102129563B1
Application number: KR1020200013800A
Authority: KR
Inventors: 정진호; 최성식
Original assignee: 지나인솔루션 주식회사
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2020-07-02

Abstract

본 발명은, 컴퓨터가 동작모드 중에서 상당 부분을 차지하는 스탠바이 메모리를 최소화하고 대기 중인 프로세스들에 의한 컴퓨터 자원 낭비를 막으며, 더욱이 각 CPU 코어에 골고루 분산이 되도록 하는 등, 시스템 자원의 최적화를 통해 컴퓨터 시스템의 소비 에너지를 절감하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 메인 보드에서, SMPS(20)의 ATX 파워 커넥터(21)에 대해 대기전원의 인가를 온/오프하는 스위칭기능 레귤레이터(50)가, 칩셋(140) 및 SIO(19)를 제어하는 형태로 이루어지고, 스위칭기능 레귤레이터(50)는, 전원 스위치(13)에 의해 '온'되어, 칩셋(140) 및 SIO(19)에 대기전원을 인가하고, SPI BIOS(10b)에 의해 '오프'되어 대기전원을 차단하며, OS(10c) 내에는, 기능적으로 절전 제어부(10d)가 위치하여, CPU 코어 및 CPU 클럭 제어 및 디바이스 절전 제어를 동시에 행하면서, SPI BIOS(10b)를 통하여 대기전원도 오프 제어하되, CPU(11) 및 칩셋(14)은, OS(10c)의 절전제어부(10d)에 의해 프로그램된 방식으로 슬립 모드시 대기전력 최적화는 물론, 시스템 자원의 사용율에 따라서 최적화를 행함으로써, 에너지 절감을 꾀하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치 및 방법{An apparatus and method for saving the consumption energy of a computer system by optimizing system resources}

본 발명은, 컴퓨터 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치 및 방법에 관한 것으로, CPU, 메모리 및 시스템버스와 같은 컴퓨터 시스템 자원을 최적화하여 컴퓨터에서 소비되는 에너지를 절감하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 컴퓨터 전원공급장치는, 도 1에서 보는 바와 같이, SMPS와 같은 파워서플라이(20)가 메인보드(10)의 SIO(12)와 24핀으로 연결되어 있으며, 그 중 하나는 +5V의 스탠바이 전압(+5VSB)의 인가용이다.

사용자가 PC 케이스의 파워스위치(미도시됨)를 누르면, 이와 기구적으로 연결된 파워 버튼(13)이 눌려지고, 파워 버튼(13)이 SIO(12)로 제1 신호(PWRBTN#)를 보내며, 다시 SIO(12)는 파워서플라이(20)로 파워온 신호선(PSON#)을 활성화하며, 칩셋(14)으로는 제2 신호(PWRBTN#_SB)를 발하는바, 파워서플라이(20)는 CPU(11) 및 칩셋(14)으로 파워굳 신호(PWROK) 신호를 보내서 이를 알리며, 이후 메인 보드로 파워가 공급되도록 한다.

미설명 부호 15는 칩셋의 리셋 버튼이며, 16은 배터리이고, 17은 리쥼 리셋(17)이며, 18은 LAN이다. 그외에도, CPU 및 칩셋과 연결된 AC, FWH, 슈퍼IO(19), AGP 슬롯, PCI 슬롯, IDE 등이 접속되어 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 파워서플라이(20)와 메인보드 간에는 비작동시에도 +5V의 대기전력이 인가되는바, 시동 버튼의 인식 및 원격시동의 인식 등을 위해 약 1W의 대기전력을 필요로 한다.

그리고, 이는 개별적으로는 결코 높지 않는 소비전력이나, 일 기관 전체로는, 나아가 일 국가 전체로는 막대한 에너지의 낭비로 이어지게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 전원 콘센트 자체에서 전원을 완전 차단하여 대기전력을 제로로 만드는 스위치를 갖는 콘센트가 개발돼 있는가 하면 (제1 종래기술), 한편으로는 대한민국 특허공개 제2013-0043923호 (전원공급장치 및 그를 포함하는 화상형성장치) 와 같이, 파워 스위치의 온/오프를 인식하여 전원을 완전 차단하기 위한 별도의 추가적인 복잡한 장치를 제안하기도 한다(제2 종래기술).

그러나, 상기 제1 종래기술의 경우, 그럼에도 불구하고 현실적으로 여러가지 이유로, 사용자가 콘센트의 전원 완전 차단 스위치를 오프하지 않고 자리를 뜨는 경우가 대부분이며, 제2 종래기술의 경우, 대단히 복잡하고 고비용의 별도의 장치를 추가하여야 하므로, 이러한 장치를 일반 PC에 장착하기가 주저되는 것이 사실이다.

이에, 본 발명자는, 아주 단순하면서도 자동으로 대기전력을 최소화한 컴퓨터 전원공급장치를 제공하기 위한 것으로, 대한민국 특허 제1328393호 (명칭: 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치) 를 제안한 바 있는바, 이를 제3 종래기술로서 설명한다.

상기 제3 종래기술은, 도 2에서 보듯이, CPU(11), SIO(12), 파워 버튼(13), 칩셋(14), 리셋 버튼(15), 제1 배터리(16), LAN(18) 및 슈퍼IO(19)를 갖는 메인 보드(10); 상기 메인 보드에 전원을 공급하는 SMPS(20); 상기 SMPS의 대기전력 공급을 제어하는 마이컴(30); 상기 메인보드와 SMPS 간의 신호 및 대기전력 커넥팅을 매개하는 파워 커넥터(60); 및 상기 마이컴의 제어에 따라 대기전력 온/오프를 스위칭하는 스위칭부(40); 를 포함하여 이루어지며, 상기 마이컴(30)은 파워 전원의 대기전력(5VSB)을 상기 스위칭부(40)에 의해 제어함으로써, 메인보드에 공급되는 대기전원을 통제하는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 제3 종래기술의 전원공급장치는, 도 2에서 보는 바와 같이, 기존의 CPU(11), SIO(12), 파워 버튼(13), 칩셋(14), 리셋 버튼(15), 배터리(16), 리쥼 리셋(17), LAN(18), 슈퍼IO(19) 등을 갖는 메인 보드(10)와, 상기 메인 보드에 전원을 공급하는 SMPS(20), SMPS의 대기전력 공급을 제어하는 마이컴(30) 및 마이컴의 제어에 따라 대기전력 온/오프를 스위칭하는 스위칭부(40)를 포함하여 이루어진다. 미설명부호 '50'은 PC 케이스의 파워스위치이며, '60'은 메인보드와 SMPS 간의 파워 커넥터이다.

상기 제3 종래기술에서는, 파워 커넥터(60)가 메인보드(10)와 SMPS(20) 간의 신호 및 대기전력 커넥팅을 매개하는바, SMPS(20)와 상기 파워 커넥터와는 23개 핀으로 접속되어지고, 대신 하나의 핀인 +5V 대기전력선(+5VSB)은 파워 커넥터 대신 마이컴(30) 및 스위칭부(40)와 접속되어 진다는 점이 도 1의 종래의 전원공급장치와 상이하다. 상기 스위칭부(40)는, 파워스위치용 IC이거나, FET 회로로 이루어질 수 있다.

이외에도, 마이컴(30)은, SMPS(20)로부터 SMPS굳 신호(PS_ON#) 혹은 파워굳 신호(PWR_ON) 중의 어느 하나 혹은 양자 모두의 신호를 SMPS(20)로부터 수신받는다. 상기 파워굳 신호(PWR_ON)는 CPU(11) 및 칩셋(14)으로도 인가된다.

한편, 상기 마이컴(30)은 또한, 외부의 케이스 파워 스위치(50)로부터의 스위칭 신호(CASE_PWR_BTN)에 의해 대기전력 공급 개시 동작을 시작하게 되며, 이에 따라 +5V의 대기전력(+5VSB)을 상기 스위칭부(40)를 통해 5V 대기신호(P5V_STBY)로서 메인 보드(10)로 인가하게 되는바, 상기 스위칭부(40)는 상기 마이컴(30)의 제어신호(5VSB_SW)가 '온'일 경우에, 상기 SMPS(20)로부터의 +5V 대기전력(+5VSB)을 5V 대기신호(P5V_STBY)로서 메인 보드(10)로 인가하게 된다.

SMPS(20) 파워 커넥터로부터 메인보드(10) 파워 커넥터로 PC 정상동작 전력 +12V 및 -12V 라인, +5V 대기전력선 및 +3.3V 전력선, 그리고 파워굳(PWR_ON) 신호가 간다. 다만, 5V 대기전력선(5VSB)은, 스위칭 장치(40)로 가며, 다시 스위칭 장치(40)에서 메인보드 파워 커넥터로 대기전력 신호(P5V_STBY)가 간다.

더욱이, 마이컴(30)으로부터 스위칭부(40)로 대기전원 스위치 신호(5VSB_SW)가, 그리고 메인 파워 버튼(12)으로 파워 버튼 신호(MB_PWR_BTN)가 간다.

역으로, 메인보드(10) 파워 커넥터로부터 SMPS(20) 파워 커넥터로 SMPS굳(PS_ON#) 신호가 간다.

이들 동작을 더 상세히 설명하면, 먼저, 상기 제3 종래기술의 마이컴(30)은 파워 전원의 대기전력(5VSB)을 상기 스위칭부(40)에 의해 제어함으로써, 메인보드에 공급되는 전원을 통제하는데, 보통 전원이 오프되는 것은 커넥터 간의 오가는 파워굳(PWR_ON) 및/또는 SMPS굳(PS_ON#) 신호를 마이컴에서 감지하여, 전원이 오프일 경우에는 5V 대기전원을 오프해 주면 된다. 즉, 이 경우, 메인보드에 대기전력이 공급되지 않기 때문에, 컴퓨터의 전원을 켤 수 없는 것이다.

한편, PC 사용자가 케이스 파워 스위치(50)를 누르면, 이 신호에 의해 상기 제3 종래기술의 마이컴(30)이 활성화되며, 마이컴은 커넥터 간의 오가는 파워굳(PWR_ON) 및/또는 SMPS굳(PS_ON#) 신호를 감지하여, 전원이 온일 경우에는 스위칭부(40)로의 제어신호(5VSB_SW)를 턴온하여, 5V 대기전원(5VSB)이 메인보드로 인가되도록 하는 것이다. 아울러, 메인보드의 파워 버튼(13)이 온되면, SIO(12)로 입출력 개시명령이 하달되고, SIO(12)는 파워 커넥터(60)를 통해 SMPS(20)로 파워서플라이굳(PS_ON#)을 발하는바, SMPS는 상황이 정상일 경우, 파워굳(PWR_ON) 신호를 역시 커넥터(60)를 통해 메인보드(10)로 전달하면서, 메인보드 동작전원(+12V)를 활성화하는 것이다.

따라서, 상기 제3 종래기술에 의하면, 컴퓨터 기동 시스템의 대기전력에 해당하는 1W의 대기전력을 소비하지 않고, 마이컴의 대기전력에 해당하는 0.1W 정도의 대기전력만으로 스탠바이 및 컴퓨터 기동이 가능해 진다는 장점이 있다.

그런데, 시스템 전원 '온' 및 '오프' 상태만을 갖는 종래의 시스템과 달리, 최근의 PC들은 S1 내지 S5 모드를 채택하여, 다양하게 세분화된 모드를 채택하고 그에 따라 속도와 자원 활용도를 높인 가장 효율적인 시스템 동작을 하게 된다. 참고로, S0 모드는 컴퓨터 동작 모드이고, S1 모드는 프로세서가 아이들(idle) 상태로서 저전력 공급 상태이나 여전히 램에 전원이 공급되어야 하는 상태이고, S2 모드는 프로세서가 딥슬립(deep sleep)모드로서 그러나 여전히 램에 전원이 공급되는 상태이며, S3모드 (절전/대기모드)의 경우는 데이터를 메모리에 저장하고 최소 전원을 유지하는 방식이기 때문에 이 경우에도 여전히 +5V SB를 OFF하면 안 된다. 이때 DDR 메모리의 타입에 따라 조금씩 다르게 출력되지만 VDD 전원이 1.2~1.5V가 계속 유지되는바, 이때에는 메모리와 RTC등 일부에만 전원이 공급된다. 반면, S4 모드 (최대절전모드) 에서는 데이터를 하드디스크에 저장하고 시스템의 모든 전원을 끈다. 즉, 전원 OFF와 거의 동일한 상태가 된다. 이때에는 메모리의 VDD 전원은 전원 OFF 때와 같이 0V 출력된다. 따라서, VDD 신호 하나로 대기전력 차단과 관련한 체크가 가능하게 되는 것인바, 다시 정리하자면, 시스템 대기전력을 OFF 조건인 전원 OFF 및 S4 모드의 경우에는 VDD 신호는 0V이고, 대기전력 ON 조건인 시스템 동작(전원 ON 상태) 및 S3(절전/대기 모드)의 경우에는, VDD 신호는 1.2~1.5V 를 출력하게 된다.

따라서, 이와 같은 최근의 S0~S5 모드를 갖는 시스템의 경우에는, 상기 제3 종래기술의 경우에도, 이러한 대기전력을 차단하기 위해서는 전원의 상태를 모두 확인할 필요가 있는데, 종래의 방법으로는 1) SMPS 내부에 인가되는 전류를 측정하거나, 2) '파워굳' 등의 몇 가지 신호를 더 확인하여 체크하였는데, 1) 전류를 체크하는 경우 고가의 ADC(Analog to Digital Converter) 및 주변회로가 필요하여 대기전력 1W를 줄이는 비용대비 효용가치가 없으며, 2) 또한 '파워굳' 등의 신호를 통하여 체크하는 경우 하나의 신호로 모든 전원을 확인할 수 없기 때문에 여러 신호를 입력받고 전원상태를 체크하기 위하여 복잡한 구조를 가지고 있어 생산 효율성이 떨어진다는 문제점이 발생한다.

한편, 종래의 일반적인 파워온 동작에 대하여, 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래의 일반적인 파워온 동작의 개념을 설명하는 도면인바, 종래는 도 3에서 보는 바와 같이, 전원 버튼이 '온'되면, 수퍼IO(19) 내의 PS_ON 회로(19a)가 이를 인식하고, 칩셋(14)의 사우스브릿지와 통신하면서, 메인보드(10)의 SIO(12)의 20핀짜리 커넥터의 PS_ON# 단자를 활성화시켜 메인보드(10)로 파워가 인가되도록 한다.

이상의 도 3의 PS_ON 회로(19a)의 블록도의 일예가, 도 4에 상세히 도시되어 있다. 즉, 도 4에서, 전원 버튼에 해당하는 스위치(S1)가 눌려지면, '로우' 레벨로 떨어지면서, PS_ON 회로(19a)가 활성화되는바, 각종 전압이 SMPS로부터 메인 보드로 인가된다(도 5의 타이밍챠트 참조).

다른 한편, 도 6은 종래의 일반적인 파워온 동작의 개념을 설명하는 또다른 예의 도면인바, 역시 전원'온' 스위칭(PWR)이 행해지면, 칩셋(14)이 P.ON 신호를 SIO(12)로 출력하고, 다시 SIO(12)는 P.ON 신호를 메인보드의 커넥터의 PS_ON# 단자로 출력하여, 전원이 SMPS로부터 메인보드로 인가되도록 한다.

도 7은 도 6의 각 신호들의 타이밍 챠트인바, VAC가 활성화(AC 전원이 인가)되면, PS_ON# 신호가 '로우' 레벨로 떨어지면서 활성화되고, 각종 전압이 SMPS로부터 메인보드로 인가되면서, 파워굳 신호로 응답하게 된다.

즉, 종래는 도 6에서와 같이, PS_ON# 신호(SMPS 전원 On)도, +5V SB신호를 먼저 On한 후, 메인보드의 전원 '온' 스위치 단에 연결하여 사우스브리지와 Super I/O 칩셋을 통하여 SMPS에 PS_ON#신호를 발생하여, 케이블의 연결이나 개조 작업성이 좋지 않아, 결국 생산성이 낮았다.

다른 한편, 본 발명자는, 이상의 문제점을 해결하고자, 다양한 동작 모드를 갖는 컴퓨터 시스템에서도, 아주 단순하면서도 자동으로 대기전력을 최소화한 컴퓨터 전원공급장치를 제공하기 위하여, 도 8 내지 도 10에서 보는 바와 같은 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치를 제안하여 특허 제1623756호로 특허받은 바 있다. 이를 도 2 및 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

도 8은 제4 종래기술에 따른 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치의 블록도이고, 도 9는 제4 종래기술에 따른 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치의 상세 회로도이며, 도 10은 제4 종래기술에 따른 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치의 마이컴의 동작흐름도이다.

먼저, 제4 종래기술의 발명을 도 8의 블록도로 개략적으로 설명하면, 먼저 PC 전원(50)이 '온'인지를 감지하고, 이에 연동하여 SMPS(20)에서 메인보드로 가는 ATX 파워 케이블의 PS_ON# 신호를 '로우' 레벨로 활성화하여, 5V SB 라인을 제외한 라인이 메인보드로 가도록 한다. 이때, 5V SB 라인은 메인보드로 직접 가지 않고, 마이컴(30) 및 제1 스위칭부(40) 등에 Vcc를 제공하며, 이들을 활성화하는바, 이에 따라 파워컨트롤 신호(PWR_CTRL)를 활성화하여 상기 제1 스위칭부(40)로 출력하고, 이에 응하여 상기 제1 스위칭부(40)는 파워 출력 신호(PWR_OUT)를 메인보드의 5V SB 단자로 보냄으로써, 메인보드로 모든 전원공급이 되면서 메인보드를 동작시키게 된다.

이때, 상기 마이컴(30)은, PS_ON# 신호를 SMPS(20)에 인가하여 SMPS를 턴온시키고 이에 응하여 상기 신호 및 이에 연동된 공통접지 신호가 SMPS로부터 메인보드(10)로 ATX 케이블을 통해 다른 신호 및 전원이 인가되도록 함으로서 메인보드를 동작시킬 수도 있으나, 도 8에서와 같이, 상기 마이컴(30)이 SMPS를 경유하지 않고 제2 스위칭부(41)를 통하여, PS_ON# 신호를 직접 메인보드로 인가하되, 메인보드의 파워 버튼(13) -> PS_ON 회로(19a) -> 파워커넥터(60)의 PS_ON# 단자로 인가하는 것도 가능하다.

이들 회로를, 도 9를 참조하여 더 상세히 기술하면, 마이컴(30)의 스위칭입력(SW_IN) 단자(칩의 16번 핀)를 통하여, PC 전원 '온' 스위치(50)의 온/오프 상태를 감지하게 된다.

이후, 마이컴(30)은, 공통 접지 단자를 활성화 ('하이'에서 '로우'로 감) 하여, 5V, 3.3V, 12V, 파워 굳(PWR_OK) 신호 라인 등이 모두 메인 보드의 단자로 가도록 활성화하여, 각종 파워가 SMPS로부터 메인보드로 인가되도록 한다. 아울러, PS_ON# 단자(칩의 2번 핀)를 통해 PS_ON# 신호를 SMPS(20)로 출력하고 ATX 파워 케이블을 통해 메인보드(10)의 파워 커넥터(60)의 해당 단자로 연결되도록 할 수도 있고, 혹은 도 9에서와 같이, 마이컴의 일례로 5번 단자를 통해 SW_OUT 신호를 제2 스위칭부(41)로 출력하고, 상기 스위칭 신호가 메인 보드 내의 파워 버튼# (13)을 통해 슈퍼IO(19)의 PS_ON 회로(19a)를 활성화함으로써, 결국 파워 커넥터(60)의 해당 단자로 연결되도록 할 수도 있다.

한편, 전원 제어 시그널(PWR_CTRL)은 마이컴(30)의 14번 핀을 통해 출력되어, 스위칭부(40)의 제1 및 제3 트랜지스터(Q1, Q3)를 활성화하여, 파워 출력(PWR_OUT) 신호를 메인보드(10)의 커넥터의 5V 스탠바이 신호 단자로 출력한다. 이는 최종적으로, 메모리의 기능을 포함하는 메인 보드(컴퓨터)가 동작함을 의미한다.

마지막으로, 메인보드(10)의 메모리(일례로 DDR3)로 공급되는 전압은, 감지부(70)의 제4 트랜지스터(Q4)에 의해 감지되는바, 그 결과는 파워굳(GD_PWR) 단자(마이컴 칩의 15번 핀)를 통해 마이컴으로 알려진다.

이상의 제4 종래기술의 마이컴의 동작을 도 10을 참조하여 다시 한번 상술한다.

먼저, 본 발명에서의 마이컴(30)은 시스템 대기 전원이 오프 상태인 경우에 (AC 전원이 입력되지 않는 상태에서) 진행되는바, 먼저 시스템 대기 전원이 오프 상태인가? 여부를 판단하며(S1), 그러한 경우에 PC 전원 스위치가 '온'인가? (컴퓨터 전원 스위치가 켜져 있는가?) 여부를 판단하는바(S2), 만약 그렇지 않으면 일정 시간 지연 후 피드백하여 계속해서 체크하며, '예스'인 경우에는, 다음 단계로 진행하여, 파워컨트롤 신호(PWR_CTRL)를 활성화하여 상기 스위칭부(40)로 출력하고, 이에 응하여 상기 스위칭부(40)는 파워 출력 신호(PWR_OUT)를 메인보드의 5V SB 단자로 보냄으로써, 메인보드로 모든 전원공급이 되게 하면서(S3), 동시에 파워 버튼#(13)을 활성화하고 PS_ON# 신호를 활성화하여, 메인보드를 동작시키게 된다(S4').

즉, 마이컴(30)이 PC 전원 스위치가 '온'이라는 신호를 받고, 제1 스위칭부(40)로의 파워컨트롤 신호(PWR_CTRL)를 활성화하여 상기 제1 스위칭부(40)를 통해 파워 출력 신호(PWR_OUT)를 메인보드의 5V SB 단자로 보냄으로써, 메인보드로 모든 전원공급이 되게 함과 동시에(S3), 또다른 제2 스위칭부(41)로 스위칭아웃(SW_OUT) 신호를 출력하는바, 이에 상기 제2 스위칭부(41)의 트랜지스터(Q2)가 턴온되고, 상기 메인보드의 파워버튼(13)으로 PS_ON# 신호를 인가하게 되는바, 이에 파워버튼(13) 및 메인보드의 슈퍼I/O(19)의 PS_ON 회로(19a)를 통해, 상기 커넥터(60)의 PS_ON# 단자를 활성화하여, 결국 메인보드를 동작시키게 된다(S4').

이후, 메인보드의 메모리(10a)로 공급되는 전압(V_DD)을 체크하여(S5), 일정 전압(일례로 0.7V) 미만인지 여부를 판단하여(S6), 이상이면 (이때는 램이 동작 중이므로), 5V SB 전원 '온' 상태를 그대로 유지하여 메인보드로의 파워 공급을 계속하며, 그렇지 않은 경우에는 메모리가 작동을 멈춘 것으로 인식하여, 파워컨트롤 신호(PWR_CTRL)를 비활성화하여 상기 스위칭부(40)로 출력하고, 이에 응하여 상기 스위칭부(40)는 파워 출력 신호(PWR_OUT)를 디스에이블시켜 시스템 대기전력을 '오프'시키게 된다(S7).

즉, 상기 종래기술에서 상술한 바와 같이, S3 모드 (절전/대기모드)의 경우는 +5V SB를 OFF하면 안 되며, 반면, S4 모드 (최대절전모드) 에서는 데이터를 하드디스크에 저장하고 시스템의 모든 전원을 끈다. 즉, S4 모드 및 전원 OFF인 S5 모드에서 0V 가 출력된다. 따라서, VDD 신호 하나로 대기전력 차단과 관련한 체크가 가능하게 되는 것인바, 다시 정리하자면, 시스템 대기전력을 OFF 조건인 전원 OFF 및 S4 모드의 경우에는 VDD 신호는 0V이고, 대기전력 ON 조건인 시스템 동작(전원 ON 상태) 및 S3(절전/대기 모드)의 경우에는, VDD 신호는 1.2~1.5V 를 출력하게 된다. 따라서, 상기 S5 및 S6 단계에서, 메모리로 공급되는 전압(V_DD)을 체크하여(S5), 일정 전압(Vr: 일예로 0.7V) 미만인지 여부를 판단하여(S6), 그 이상이면 5V SB 전원 '온' 상태를 그대로 유지하며, 그 미만(V_DD < Vr)이면, 시스템 대기전력을 '오프'시키는 것이다(S7).

상기 제4 종래기술은, 메모리로 공급되는 전압(V_DD)을 체크하는 비교적 간단한 방법으로 S3 및 S4 모드를 인식하고, 메모리 등의 시스템에 여전히 전원 공급이 필요한 S3 모드에서는 5V 대기 전원을 계속 공급하고, 그렇지 않은 S4 모드에서는 대기 전원을 차단하여 대시 모드에서의 전력을 절감하는 방법을 제공하되, 그것도 추가적인 케이블 공사를 하지 않고도 행할 수 있다는 장점이 있기는 하다.

그런데, S3(대기/절전모드)에서도 특정 모드 외에는, 사실 5V의 대기전원을 공급할 필요까지는 없고, 3V 정도의 대기 전원만 공급하더라도 충분한바, 상기 제4 종래기술에서는 이에 대한 대비가 없는 실정이다.

또한, 상기 종래기술들은 S3 및 S4 등의 모드 인식이, 메모리와 같이 2차적인 장치에서의 전압으로 체크하였기 때문에, 이를 체크하기 위한 별도의 장치가 필요하고, 아울러 이러한 센싱 전압의 검출 장치로부터 제어용 마이컴까지의 배선이나 별도의 케이블이 필요하며, 아울러 가능성이 아주 낮기는 하지만 시스템의 에러로 인하여 현재 모드와 메모리 등의 2차적 장치 간의 불일치의 경우에는 정확한 센싱이 되지 못하다는 문제점이 있었으며, 특히 슬립 모드에서도 메모리 등은 최소한의 전력 공급이 되어야 하는데도 불구하고 이에 대한 대책이 미흡했다.

더욱이, 상기 종래기술들에서는 대기전력 절감에만 중점이 두어졌는바, 컴퓨터가 동작모드 중에서 상당 부분은 스탠바이 메모리 관리나 대기 중인 프로세스들에 의해 컴퓨터 자원이 낭비되는 경우가 많으며, 더욱이 CPU 코어 역시 특정 코어에 집중적으로 사용되는 관계로 시스템 자원이 불필요하게 낭비되거나 비효율적으로 사용됨으로 인하여 불필요한 에너지 소비가 많았다.

대한민국 특허공개 제2013-0043923호 (특허출원 제2011-0108115호) 대한민국 특허 제1328393호 (명칭: 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치) 대한민국 특허 제1623756호 (명칭: 시스템 메모리 전원을 활용한 대기전력 차단장치의 대기전력 차단 방법)

본 발명은, 다양한 동작 모드(일례로 S0~S5 모드)를 갖는 컴퓨터 시스템에서, 현재 활발히 개발되어지고 있는 대기전력을 차단하는 기술에서 조금 더 진보하여, 정상 동작시에만 회로구동을 위하여 5VSB 전원을 사용하도록 하여 소비 전력을 최소화함은 물론, 컴퓨터가 동작모드 중에서 상당 부분을 차지하는 스탠바이 메모리를 최소화하고 대기 중인 프로세스들에 의한 컴퓨터 자원 낭비를 막으며, 더욱이 각 CPU 코어에 골고루 분산이 되도록 하는 등, 시스템 자원의 최적화를 통해 컴퓨터 시스템의 소비 에너지를 절감하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치는, CPU(11), SIO(19), 칩셋(14) 및 메모리를 포함하는 메인 보드와, ATX 파워 커넥터(21)를 구비하는 SMPS(20), 그리고 각종 주변 장치들을 포함하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치로서, 상기 메인 보드에서, SMPS(20)의 ATX 파워 커넥터(21)에 대해 대기전원의 인가를 온/오프하는 스위칭기능 레귤레이터(50)가, 칩셋(140) 및 SIO(19)를 제어하는 형태로 이루어지고, 상기 스위칭기능 레귤레이터(50)는, 전원 스위치(13)에 의해 '온'되어, 칩셋(140) 및 SIO(19)에 대기전원을 인가하고, SPI BIOS(10b)에 의해 '오프'되어 대기전원을 차단하며, 상기 OS(10c) 내에는, 기능적으로 절전 제어부(10d)가 위치하여, CPU 코어 및 CPU 클럭 제어 및 디바이스 절전 제어를 동시에 행하면서, 상기 SPI BIOS(10b)를 통하여 대기전원도 오프 제어하되, 상기 CPU(11) 및 칩셋(14)은, 상기 OS(10c)의 절전제어부(10d)에 의해 프로그램된 방식으로 슬립 모드시 대기전력 최적화는 물론, 시스템 자원의 사용율에 따라서 최적화를 행함으로써, 에너지 절감을 꾀하게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 절전제어부(10d)는, 특정 CPU 코어의 사용율에 따라서 여러 코어로 사용율을 분산하고, 메모리 대기목록이 커지면 스탠바이 메모리를 삭제하며, 당장 사용되지 않는 프로세스 중에서 수동 설정가능한 프로세스는 수동설정으로 변경함으로써 '콜'이 되어지는 경우에만 대기 상태로 올려서 병목 현상을 최대한 줄임으로써 자원 최적화 및 에너지 절감을 꾀하게 되는 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게는, 상기 절전제어부(10d) 중에서 디바이스 절전제어부(10d')는, 일련의 디바이스 그룹(30)의 절전동작을 제어하게 되는바, 절전동작을 행하는 디바이스 그룹(30)은, CPU(11)에 직접 연결된 메모리(34, 35) 및 16배속 PCIex 슬롯(31), 및 칩셋(14)에 연결된 LAN(36, 37), 16배속 이외의 PCIex 슬롯(32) 혹은 PCI 슬롯(331)을 연결하는 PCI 브릿지(33)로 이루어지며, 상기 절전제어부(10d)는, PCI 장치 버스 사용율에 따라서 당장 사용하지 않는 장치를 절전모드로 전환시킴으로써 '콜'이 되어지는 경우에만 활성화시키고, CPU 사용율에 따라서 몇 배속 슬롯을 사용할지를 결정하여 가장 효율적인 슬롯을 사용하고 나머지는 전원 오프하게 되며, 각 PCIex 슬롯의 상태를 체크하여 해당 슬롯의 파워를 오프하기도 하며, 나아가 CPU 사용율에 따라 특정 디바이스 및 전체 시스템의 최대절전동작을 행하게 되기도 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법은, 상기 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치를 이용한 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법으로서, (a) 전원이 'ON'되고 컴퓨터 시스템이 시작되면, 상기 스위칭기능 레귤레이터(50)를 턴온시킴으로써(S11), 시스템 전체에 대기전력을 공급하게 되는 단계(S12); (b) 상기 절전제어부(10d)는, 칩셋과 함께 CPU 사용량을 체크하되, 'CPU 코어 #0'의 사용율이 제1 소정치 이상인지 여부를 체크하여(S15), 'CPU 코어 #0'의 사용율이 상기 제1 소정치 이상이면, CPU 코어별로 사용율을 분산시키는 단계(S16); (c) 상기 (b) 단계 이후, 상기 절전제어부(10d)는, 사용율이 제2 소정치 이상인 프로세스가 존재하는지 여부를 체크하여(S17), 'Y'인 경우, 프로세스 우선순위 설정을 '낮음'으로 변경해 주게 되는 단계(S18); 및 (d) 상기 (c) 단계 이후, 상기 절전제어부(10d)는, 메모리 대기목록 사이즈가 제3 소정치 이상인지 여부를 체크하여(S19), 'Y'이면, 스탠바이 메모리를 삭제해 주는 단계(S20); 를 포함하여, CPU 코어별 분산 및 불필요한 스탠바이 메모리를 삭제함으로써 컴퓨터 시스템의 절전 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, (e) 상기 (d) 단계 이후, 상기 절전제어부(10d)는, 메모리 사용율이 제4 소정치 이상인지 여부를 체크하는 단계(S21); (f) 상기 (e) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 사용하지 않는 프로세스 중 수동 설정가능 프로세스의 세부설정을 '수동설정'으로 변경하고 수동설정한 프로세스의 List를 생성하는 단계(S22); (g) 상기 (f) 단계 이후, 상기 리스트 상의 수동설정된 프로세스가 '콜'되는지 여부를 체크하는 단계(S23); 및 (h) 상기 (g) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, '콜' 프로세스를 실행하는 단계(S24); 를 더 포함하며, 상기 (e) 단계 또는 상기 (g) 단계에서 'N'인 경우에는 상기 (h) 단계 이후의 다음 단계로 이행하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, (s) 상기 (f) 단계 이후, PCI 장치 버스 사용율이 제8 소정치 이상인지 여부를 체크하는 단계(S31); (t) 상기 (s) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 시스템 버스를 사용하지 않는 디바이스가 있는가? 여부를 다시 체크하게 되는 단계(S32); (u) 상기 (t) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 사용하지 않은 디바이스를 절전모드로 전환하게 되는 단계(S33); 및 (v) 상기 (s) 단계 혹은 (t) 단계에서 'N'인 경우 및 상기 (u) 단계 이후에는, 절전 모드로 전환된 장치에 대하여 '콜' 발생 여부를 체크하여(S34), '콜'이 발생하였으면, '콜'이 요청된 장치를 활성화하는 단계(S35); 를 더 포함하고, '콜'이 발생하지 않으면, 다음 단계로 이행하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, (k) 상기 (h) 단계 이후, PCIex 버스를 사용 중인 디바이스의 ID에 해당하는 'PCIex Cap ID' 를 독출하는 단계(S51); 및 (m) 상기 (k) 단계에서 'PCIex Cap ID'가 독출되면, 각각의 'PCIex 슬롯의 디바이스 상태를 체크하여, PCIex 디바이스가 존재하는가? 여부를 체크하여(S53), 존재하지 않으면, 'Slot_Power_Limit'를 'Low'로 설정하여 해당 슬롯의 전원을 오프하며), 이를 체크되어질 PCIex 슬롯이 남아 있지 않을 때까지 모든 PCIex 슬롯에 대해 반복해서 수행하는 단계(S52 ~ S55); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, (n) 상기 (m) 단계 이후, GPU 사용율이 제5 소정치 이하인지 여부를 체크하여(S56), 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 현재보다 한 단계 더 낮은 배속으로 설정하는 단계(S57); (p) 상기 (n) 단계 이후, GPU 사용율이 제5 소정치 보다 더 낮은 제6 소정치 이하인지 여부를 체크하여(S58), 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 현재보다 한 단계 더 낮은 배속으로 설정하는 단계(S59); (q) 상기 (p) 단계 이후, GPU 사용율이 제6 소정치 보다 더 낮은 제7 소정치 이하인지 여부를 체크하여(S60). 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 현재보다 한 단계 더 낮은 배속으로 설정하는 단계(S61); 및 (r) 상기 (q) 단계 이후, 상기 GPU 사용율이 다시 상기 제5 소정치 이상인지 여부를 체크하여(S62), 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 정상 속도 배속으로 설정하는 단계(S63); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하게는, 상기 (n) 단계, 상기 (p) 단계, 상기 (q) 단계, 및 상기 (r) 단계에서, 상기 'PM_Active_State_Request'의 배속을 변경할 시에, 추가로 상기 배속에 대응되도록 GPU 클럭 속도 변경하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, (s') 상기 (r) 단계 이후, PCI 장치 버스 사용율이 제8 소정치 이상인지 여부를 체크하는 단계(S31); (t) 상기 (s') 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 시스템 버스를 사용하지 않는 디바이스가 있는가? 여부를 다시 체크하게 되는 단계(S32); (u) 상기 (t) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 사용하지 않은 디바이스를 절전모드로 전환하게 되는 단계(S33); 및 (v) 상기 (s) 단계 혹은 (t) 단계에서 'N'인 경우 및 상기 (u) 단계 이후에는, 절전 모드로 전환된 장치에 대하여 '콜' 발생 여부를 체크하여(S34), '콜'이 발생하였으면, '콜'이 요청된 장치를 활성화하는 단계(S35); 를 더 포함하고, '콜'이 발생하지 않으면, 다음 단계로 이행하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, (w) 상기 (v) 단계 이후, 다시 CPU 사용율이 최저치 이하인지를 체크하여(S36), 그렇지 않으면 상기 (b) 단계로 리턴하고, 이하이면 일정 시간 대기 후(S37), 비활성 주변 디바이스를 최대절전 모드로 수행하는 단계(S38); (y) 상기 (w) 단계 이후, 상기 CPU 사용율이 상기 최저치 이상인지를 체크하여(S39), 이상이면 상기 (b) 단계로 리턴하고, 미만이면 전체 시스템에 대하여 최대절전 모드(Hibernation mode) 여부를 체크하는 단계(S40); 및 (z) 상기 (y) 단계의 판단 결과, 그렇지 않으면 반복해서 체크하고, 최대절전 모드(Hibernation mode)이면 대기전원을 차단하고(S41), 시스템을 종료하게 되는 단계; 를 더 포함하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치 및 방법에 따르면, 다양한 동작 모드를 갖는 컴퓨터 시스템에서, 시스템 자원의 최적화를 통하여 대기 전력을 포함한 컴퓨터 시스템의 소비 에너지를 효율적으로 절감할 수 있다.

더욱이, i) 특정 CPU 코어로의 과다 점유 문제로부터, 각 코어로의 분산 효과 (60~70% 이내의 사용 율로 분산 배치 가능) 가 있고, ii) 업무를 위한 충분한 메모리 양 확보로 인하여, I/O 등의 지연을 방지할 수 있으며, iii) 대기 프로세스를 줄여서 실제 필요한 디바이스만 사용하게 되므로, 슬립 모드 후 Call되기 전까지 I/O 할당이 불필요하게 되는 등, 디바이스 버스 병목 현상을 줄일 수 있는가 하면, iv) PCI_ex Bus 등의 시스템 자원의 최적화가 가능하다는 추가적인 장점이 있다.

상기 목적 및 효과 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 1은 종래의 컴퓨터 전원공급장치의 개념도.
도 2는 제3 종래기술에 따른 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치의 블록도.
도 3은 종래의 일반적인 파워온 동작의 개념을 설명하는 도면.
도 4는 도 3의 PS_ON 회로(19a)의 블록도.
도 5는 도 3의 각 신호들의 타이밍 챠트.
도 6은 종래의 일반적인 파워온 동작의 개념을 설명하는 또다른 예의 도면.
도 7은 도 6의 각 신호들의 타이밍 챠트.
도 8은 제4 종래기술에 따른 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치의 블록도.
도 9는 제4 종래기술에 따른 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치의 상세 회로도.
도 10은 제4 종래기술에 따른 대기전력이 절감되는 컴퓨터 전원공급장치의 마이컴의 동작흐름도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성도.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 동작 방법을 나타내는 동작흐름도.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 메모리 최적화의 실예.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 대기목록 감소화의 실예.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 각 코어로의 분산화의 실예.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성도이고, 도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 동작 방법을 나타내는 동작흐름이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 메모리 최적화의 실예이고, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 대기목록 감소화의 실예이며, 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 각 코어로의 분산화의 실예이다.

다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

(본 발명의 최적 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 대기전력 최적화 장치)

우선, 본 발명의 최적 실시예에 따른 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치에 대하여, 도 11을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템은, 도 11 에서 보는 바와 같이, 메인 보드에서, SMPS(20)의 5VSB ATX 파워 커넥터(21)에 대해 5V 대기전압(5VSB)의 대기전원의 인가를 온/오프하는 5V 스위칭기능 레귤레이터(50)가, 칩셋(140) 및 SIO(19)를 제어하는 형태로 이루어진다.

ATX 파워 커넥터(21)는 5VSB 단자만 보조 커넥터에 연결되면서 상기 5V 스위칭기능 레귤레이터(50)에 의해 온/오프되며, 나머지 각종 전원 (5V, 3.3V, 12V 등) 단자들은 메인 커넥터에 연결되면서 공통접지되는바, 이들 각종 전원의 공급 및 차단은 SIO(19)로부터의 공통접지 단자의 제어 신호(PS_ON#)에 의해 통상적인 방식과 유사하게 이루어지므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 5V 스위칭기능 레귤레이터(50)는, 전원 스위치(13)에 의해 '온'되어, 칩셋(140) 및 SIO(19)에 5VSB를 인가하고, SPI(Serial programming Interface) BIOS(10b)에 의해 '오프'되어 5VSB를 차단한다.

한편, 상기 SIO(19) 및 SPI BIOS(10b)에는, 5VSB ATX 파워 커넥터(21)로부터의 I/O 전원이 처음부터 인가되어 지는바, 이는 SIO(19)가 파워 버튼(13)의 스위칭은 물론, 키보드나 마우스의 동작을 체크하고, 이외에도 칩셋(14)과 함께 상기 슬립 모드나 기타 부팅 시에 I/O 장치를 감시하여야 하며, 웨이크 업이나 기타 동작 모드로 전환시 이를 인지하여 5VSB의 제1 대기전원이 시스템으로 인가되도록 제어하여야 하기 때문이다.

한편, 본 발명의 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감장치의 OS(10c) 내에는, 기능적으로 절전 제어부(10d)가 위치하여, CPU 코어 및 클럭 제어 및 디바이스 절전 제어를 동시에 행하는바, 추가적으로 ACPI_ext 를 통해 SPI BIOS(10b)를 통하여 대기전원도 오프 제어하게 된다.

추가적으로, 상기 절전제어부(10d) 중에서 디바이스 절전제어부(10d')는, 일련의 디바이스 그룹(30)의 절전동작을 제어하게 되는바, 본 발명에서의 절전동작을 행하는 디바이스 그룹(30)은, CPU(11)에 직접 연결된 메모리(34, 35) 및 16배속 PCIex 슬롯(31), 및 칩셋(14)에 연결된 LAN(36, 37), 16배속 이외의 PCIex 슬롯(32) 혹은 PCI 슬롯(331)을 연결하는 PCI 브릿지(33) 들이 있다.

미설명 부호 (41)은 레벨쉬프트이고, (411)은 그에 접속되는 DVD이며, (18)은 VGA 카드이다. 미설명 부호 (74)는 SATA이고, (75)는 오디오 코덱이며, (751)은 그에 접속되는 마이크 입력 또는 스피커 출력 단자이다. 또한, 미설명 부호 (191) 내지 (195)는 각각, SIO(19)에 접속되는 RS-232 포트, PS2 KB, HW 모니터, GPIO 및 LPT 단이다.

특히, 본 발명의 시스템에서, CPU(11) 및 칩셋(14)은 OS(10c)의 절전제어부(10d)에 의해 프로그램된 방식으로 슬립 모드시 대기전력 최적화는 물론, 시스템 자원의 사용율에 따라서 최적화를 행함으로써, 에너지 절감을 꾀하게 된다.

예를들어, 특정 CPU 코어의 사용율에 따라서 여러 코어로 사용율을 분산하고, 메모리 대기목록이 커지면 스탠바이 메모리를 삭제하며, 당장 사용되지 않는 프로세스 중에서 수동 설정가능한 프로세스는 수동설정으로 변경함으로써 '콜'이 되어지는 경우에만 대기 상태로 올려서 병목 현상을 최대한 줄임으로써 자원 최적화를 꾀하며, 결국 에너지 절감을 꾀하게 된다.

더욱이, PCI 장치 버스 사용율에 따라서 당장 사용하지 않는 장치를 절전모드로 전환시킴으로써 '콜'이 되어지는 경우에만 활성화시키고, CPU 사용율에 따라서 몇 배속 슬롯을 사용할지를 결정하여 가장 효율적인 슬롯을 사용하고 나머지는 전원 오프하게 되며 (이때 클럭 수도 조절가능함), 각 PCIex 슬롯의 상태를 체크하여 해당 슬롯의 파워를 오프하기도 하며, 나아가 CPU 사용율에 따라 특정 디바이스 및 전체 시스템의 최대절전동작을 행하게 되기도 한다.

(본 발명의 최적 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 대기전력 최적화 방법)

이제, 본 발명의 최적 실시예에 따른 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법에 대하여, 도 11을 보조적으로 참조하면서, 도 12 내지 도 14를 주로 참조하여 설명한다.

먼저, 도 12에서 보는 바와 같이, 유저가 파워 버튼(13)을 눌러 전원이 'ON'되고 컴퓨터 시스템이 시작되면, 5VSB_CTRL# 신호를 'L'로 하여 5V 스위칭기능 레귤레이터(50)를 턴온시킴으로써(S11), 시스템 전체에 5VSB 대기전력을 공급하고(S12), PS_ON# 신호를 'L'로 하여 ATX 파워 커넥터(21)를 통해 메인 보드에 각종 소자들에 모든 동작 전원 (3V, 5V, 12V 등)을 공급하게 되는바, 윈도우 시작을 알리는 소리를 체크하여(S13), 없으면 반복해서 체크하고, 있으면 이제 본격적인 절전제어 동작을 실행하게 된다(S14).

먼저, 절전제어부(10d)는, 칩셋과 함께 CPU 사용량을 체크하되, 'CPU 코어 #0'의 사용율이 제1 소정치 (일례로 60%) 이상인지 여부를 체크한다(S15). 상기 S15 단계의 판단 결과, 'CPU 코어 #0'의 사용율이 상기 제1 소정치 (일례로 60%) 이상이면, 일례로 'CPU 코어 #0'를 '온'에서 '오프'로 한 후 다시 '오프'에서 '온'으로 하여, CPU 코어별로의 사용율을 분산시킨다(S16).

이후, 사용율이 제2 소정치 (일례로 15%) 이상인 프로세스가 존재하는지 여부를 체크하는바(S17), 이는, 문제되는 프로세스 (사용율이 15% 이상인 프로세스) 가 전체 로드를 잡아먹고 있어 비효율적인 상황이 발생한 것으로 추측되기 때문에 이 단계가 필요한 것이다. 즉, 그러한 문제의 프로세스는, 업데이터 등의 이유로 스레시를 다량 갖고 있어, 그러한 스레시를 청소해 줄 필요가 있는 것이다.

상기 S17 단계에서의 판단 결과, 'Y'인 경우, 프로세스 우선순위 설정을 '낮음'으로 변경해 주게 되면(S18), 해당 프로세스의 사용율이 자연적으로 떨어지게 되어 시스템 자원의 효율성이 최적화되는 것이다.

다음, 메모리 대기목록 사이즈가 제3 소정치 (일례로 30MB) 이상인지 여부를 체크하게 되는바(S19), 상기 S19 단계에서의 판단 결과, 'Y'이면, 대기목록이 불필요하게 많은 것으로 볼 수 있기 때문에, 스탠바이 메모리를 삭제해 주고(S20), 다음 단계로 진행하게 된다.

이제, 메모리 사용율이 제4 소정치 (일례로 50%) 이상인지 여부를 체크한다(S21). 상기 S21 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 사용하지 않는 프로세스 중 수동 설정가능 프로세스의 세부설정을 '수동설정'으로 변경하며(S22), 이때 추후 필요시 사용을 위해 수동설정한 프로세스의 List를 생성하는 것이 좋다.

이제, 상기 리스트 상의 수동설정된 프로세스가 '콜'되는지 여부를 체크하여(S23), 'Y'이면, '콜' 프로세스를 실행하고(S24), 상기 S21 단계 또는 상기 S23 단계에서 'N'이거나, 상기 S23 단계 이후에는 도 14의 다음 절전 과정(S51 ~ S63)을 선택적으로 수행하게 된다. 다만, 상기 도 14의 절전 과정(S51 ~ S63)은 생략 가능하다.

아뭏든, 상기 도 14의 절전 과정(S51 ~ S63)을 상술하면, 먼저, 'PCIex Cap ID' 를 독출하는바(S51), 'PCIex Cap ID'는 PCIex 버스를 사용 중인 디바이스의 ID를 말하며, 따라서 본 S51 단계는, 'PCIex 슬롯 #0' 부터 'PCIex 슬롯 #6' 까지의 각 슬롯에 대해 사용 중인 것과 사용 중이 아닌 것을 확인하기 위함이다.

상기 'PCIex 슬롯 #0' 부터 'PCIex 슬롯 #6' 까지의 각 슬롯의 디바이스 상태를 체크하여(S52), PCIex 디바이스가 존재하는가? 여부를 체크하여(S53), 존재하면 상기 S52 단계로 리턴하여 계속해서 수행하고, 그렇지 않으면, 'Slot_Power_Limit'를 'Low'로 설정하는바, 이는 해당 슬롯의 전원을 오프하는 것이다(S54).

이후, 체크되어질 PCIex 슬롯이 남아 있는가? 여부를 체크하여(S55), 남아 있으면 상기 S52 단계로 리턴하여 계속해서 수행하고, 모든 PCIex 슬롯에 대해 반복해서 수행하며, 남아있지 않으면 비로소 S56 단계로 진행하여, GPU 사용율이 제5 소정치 (일례로 20%) 이하인지 여부를 체크한다(S56). 상기 S56 단계의 판단 결과, 'N'이면 현재 LO 상태 (PCIex 버스를 16배속으로) 를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 L1으로 (8배속으로) 설정하는바(S57), 이때 추가로 Clock PM(CLKREQ#)을 1단계로 (클럭 속도도 낮게) 설정할 수도 있다.

계속해서, GPU 사용율이 제6 소정치 (일례로 15%) 이하인지 여부를 체크하는 바(S58). 상기 S58 단계의 판단 결과, 'N'이면 현재 L1 상태 (PCIex 버스를 8배속으로) 를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 L2로 (4배속으로) 설정하는바(S59), 이때 추가로 Clock PM(CLKREQ#)을 2단계로 (클럭 속도도 더 낮게) 설정할 수도 있다.

더 계속해서, GPU 사용율이 제7 소정치 (일례로 10%) 이하인지 여부를 체크하는 바(S60). 상기 S60 단계의 판단 결과, 'N'이면 현재 L2 상태 (PCIex 버스를 4배속으로) 를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 L3로 (1배속으로) 설정하는바(S61), 이때 추가로 Clock PM(CLKREQ#)을 3단계로 (클럭 속도도 한층 더 낮게) 설정할 수도 있다.

이제, GPU 사용율이 다시 상기 제5 소정치 (일례로 20%) 이상인지 여부를 체크하는바(S62), 상기 S62 단계의 판단 결과, 'N'이면 현재 L2 상태 (PCIex 버스를 1배속으로) 를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 L0로 (16배속으로) 설정하는바(S63), 이때 추가로 Clock PM(CLKREQ#)을 0단계로 (클럭 속도도 정상 속도로 높게) 설정할 수도 있다.

이제 본 발명의 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법은 상기 도 13의 S31 단계로 진행하는바, PCI 장치 버스 사용율이 제8 소정치 (일례로 60%) 이상인지 여부를 체크하여(S31), 이상이면 시스템 버스를 사용하지 않는 디바이스가 있는가? 여부를 다시 체크하게 되고(S32), 'Y'이면, 사용하지 않은 디바이스를 절전모드로 전환하게 된다(S33).

상기 S31 단계 혹은 S32 단계에서 'N'이거나 상기 S33 단계 이후에는, 절전 모드로 전환된 장치에 대하여 '콜' 발생 여부를 체크하고(S34), '콜'이 발생하였으면, '콜'이 요청된 장치를 활성화하여(S35), 정상 동작을 수행하게 된다.

이제, 다시 CPU 사용율이 최저치 (일례로 15%) 이하인지를 체크하여(S36), 그렇지 않으면 처음으로 (도 12의 S15 단계로) 리턴하고, 이하이면 일정 시간 (일례로 1분) 대기 후(S37), 비활성 주변 디바이스(AUDIO, NETWORK, PCIex, PCI BUS)를 최대절전 모드로 수행한다(S38).

이후 반복하여, CPU 사용율이 최저치 (일례로 15%) 이상인지를 체크하여(S39), 이상이면 역시 처음으로 (도 12의 S15 단계로) 리턴하고, 미만이면 전체 시스템에 대하여 최대절전 모드(Hibernation mode) 여부를 체크하여(S40), 그렇지 않으면 반복해서 체크하고, 최대절전 모드(Hibernation mode)이면 5VSB 대기전원을 차단하고(S41), 시스템을 종료하게 된다.

한편, 경우에 따라서는, 상기 S11 단계 내지 S20 단계만으로도, 컴퓨터 에너지 절감을 위한 메모리 최적화를 통하여 실질적인 에너지 절감이 가능하며, 특히 도 14의 S51 단계 내지 S63 단계는 생략하고, 도 12의 S24 단계에서 도 13의 S31 단계로 바로 진행하는 것도 가능하다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 메모리 최적화의 실예인바, 메모리 최적화를 위해, 프로그램 call time을 분석하여 가끔 사용하는 프로그램들을 수동설정으로 설정하고, 로딩이 되었지만 사용하지 않는 프로그램은 별도관리하며, 스텐바이 메모리를 정리하였는바, 메모리 최적화 전에는 스탠바이 메모리 용량이 2,025,992KB였으나, 메모리 최적화된 후에는 스탠바이 메모리 용량이 1/3 정도로 떨어져서 메모리 최적화가 이루어졌음을 알 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 대기목록 감소화의 실예인바, 도 16의 (a)에서 보듯이, 최적화 전에는 대기모드 (청색 부분) 의 프로세스가 차지하는 용량이 2947MB였으나, 도 16의 (b)에서 보듯이, 최적화된 후에는 대기모드 (청색 부분) 의 프로세스가 차지하는 용량이 10MB로 줄어들었는바, 대기모드 (청색 부분) 의 프로세스가 쌓이고 쌓이다 보면 램 동작 속도 및 윈도우 동작속도가 매우 떨어지게 되지만, 본 발명에 의하면 대기모드 (청색 부분) 의 프로세스가 대폭 줄어들게 되므로 속도도 빨라지고 결국 컴퓨터 전체로서 소비되는 에너지 절감을 꾀할 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 에너지 절감을 위한 각 코어로의 분산화의 실예인바, CPU 스레드 하나에 대해서 점유율이 100%로 꾸준히 유지되는 것을　각 코어에 분산시키는 것이 가능하다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같은 본 발명의 방법에 의해 CPU 코어별 사용율 분산을 행한 결과, 도 17의 (a)에서 보듯이, 각 코어별 분산화 전에는 CPU 사용율이 맨 좌측의 CPU 코어 #0에 집중되었으나, 도 17의 (b)에서 보듯이, 각 코어별 분산화를 행한 후에는 맨 상측의 CPU 코어 #0의 CPU 사용율이 현저하게 떨어졌으며 각 코어에 분산되었음을 알 수 있다. 즉, 전체적인 CPU 사용률은 그대로인데 각 코어별로 분산된 모습을 확인할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치 및 방법에 의하면, i) 시스템 자원의 최적화를 통하여 대기 전력을 포함한 컴퓨터 시스템의 소비 에너지를 효율적으로 절감할 수 있고, ii) 특정 CPU 코어로의 과다 점유 문제를 소프트웨어적으로 해결하여 각 코어로의 분산 배치 및 대기 프로세스를 줄여서 실제 필요한 디바이스만 사용하게 됨으로 인하여 역시 소비 에너지를 효율적으로 절감할 수 있으며, iii) 충분한 메모리 양 확보를 통해 I/O 등의 지연을 방지하고 PCI_ex Bus 등의 시스템 자원의 최적화를 통해 역시 소비 에너지를 효율적으로 절감할 수 있다는 장점이 있다.

참고로, 상기 제1 기준치 내지 상기 제8 기준치는, 반드시 상기 수치로 한정되는 것은 아니고 당연히 그와 다소 상이한 수치이어도 본 발명의 범위를 벗어나는 것이 아님을 당업자에 있어서 명확하다 할 것이다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

(종래기술)
10 : 메인보드
11 : CPU 12 : SIO (System IO)
13 : 파워 버튼 14 : 칩셋
15 : 리셋 버튼 16 : 제1 배터리
17 : 리쥼리셋 18 : LA9 : 수퍼IO (Super IO) 19a : PS_ON 회로
20 : 파워서플라이 (SMPS) 30 : 마이컴
40 : 제1 스위칭부 41 : 제2 스위칭부
50 : 케이스 파워 스위치 60 : 파워 커넥터
70 : V_DD 감지부
(본 발명)
10b : SPI BIOS 10c : OS
10d: 절전제어부 11 : CPU
13 : 파워 버튼 14 : 칩셋
18 : VGA 19 : SIO
20 : 파워서플라이 (SMPS) 21 : ATX 파워 커넥터
30 : 절전동작을 행하는 디바이스 그룹
50 : 5V 스위칭기능 레귤레이터

Claims

CPU(11), SIO(19), 칩셋(14) 및 메모리를 포함하는 메인 보드와, ATX 파워 커넥터(21)를 구비하는 SMPS(20), 그리고 각종 주변 장치들을 포함하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치로서,
상기 메인 보드에서, SMPS(20)의 ATX 파워 커넥터(21)에 대해 대기전원의 인가를 온/오프하는 스위칭기능 레귤레이터(50)가, 칩셋(140) 및 SIO(19)를 제어하는 형태로 이루어지고,
상기 스위칭기능 레귤레이터(50)는, 전원 스위치(13)에 의해 '온'되어, 칩셋(140) 및 SIO(19)에 대기전원을 인가하고, SPI BIOS(10b)에 의해 '오프'되어 대기전원을 차단하며,
OS(10c) 내에는, 기능적으로 절전 제어부(10d)가 위치하여, CPU 코어 및 CPU 클럭 제어 및 디바이스 절전 제어를 동시에 행하면서, 상기 SPI BIOS(10b)를 통하여 대기전원도 오프 제어하되,
상기 CPU(11) 및 칩셋(14)은, 상기 OS(10c)의 절전제어부(10d)에 의해 프로그램된 방식으로 슬립 모드시 대기전력 최적화는 물론, 시스템 자원의 사용율에 따라서 최적화를 행함으로써, 에너지 절감을 꾀하게 되며,
상기 절전제어부(10d) 중에서 디바이스 절전제어부(10d')는, 일련의 디바이스 그룹(30)의 절전동작을 제어하게 되는바, 절전동작을 행하는 디바이스 그룹(30)은, CPU(11)에 직접 연결된 메모리(34, 35) 및 16배속 PCIex 슬롯(31), 및 칩셋(14)에 연결된 LAN(36, 37), 16배속 이외의 PCIex 슬롯(32) 혹은 PCI 슬롯(331)을 연결하는 PCI 브릿지(33)로 이루어지며,
상기 절전제어부(10d)는, PCI 장치 버스 사용율에 따라서 당장 사용하지 않는 장치를 절전모드로 전환시킴으로써 '콜'이 되어지는 경우에만 활성화시키고, CPU 사용율에 따라서 몇 배속 슬롯을 사용할지를 결정하여 가장 효율적인 슬롯을 사용하고 나머지는 전원 오프하게 되며, 각 PCIex 슬롯의 상태를 체크하여 해당 슬롯의 파워를 오프하기도 하며, 나아가 CPU 사용율에 따라 특정 디바이스 및 전체 시스템의 최대절전동작을 행하게 되기도 하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치.
CPU(11), SIO(19), 칩셋(14) 및 메모리를 포함하는 메인 보드와, ATX 파워 커넥터(21)를 구비하는 SMPS(20), 그리고 각종 주변 장치들을 포함하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치로서,
상기 메인 보드에서, SMPS(20)의 ATX 파워 커넥터(21)에 대해 대기전원의 인가를 온/오프하는 스위칭기능 레귤레이터(50)가, 칩셋(140) 및 SIO(19)를 제어하는 형태로 이루어지고,
상기 스위칭기능 레귤레이터(50)는, 전원 스위치(13)에 의해 '온'되어, 칩셋(140) 및 SIO(19)에 대기전원을 인가하고, SPI BIOS(10b)에 의해 '오프'되어 대기전원을 차단하며,
OS(10c) 내에는, 기능적으로 절전 제어부(10d)가 위치하여, CPU 코어 및 CPU 클럭 제어 및 디바이스 절전 제어를 동시에 행하면서, 상기 SPI BIOS(10b)를 통하여 대기전원도 오프 제어하되,
상기 CPU(11) 및 칩셋(14)은, 상기 OS(10c)의 절전제어부(10d)에 의해 프로그램된 방식으로 슬립 모드시 대기전력 최적화는 물론, 시스템 자원의 사용율에 따라서 최적화를 행함으로써, 에너지 절감을 꾀하게 되며,
상기 절전제어부(10d)는, 특정 CPU 코어의 사용율에 따라서 여러 코어로 사용율을 분산하고, 메모리 대기목록이 커지면 스탠바이 메모리를 삭제하며, 당장 사용되지 않는 프로세스 중에서 수동 설정가능한 프로세스는 수동설정으로 변경함으로써 '콜'이 되어지는 경우에만 대기 상태로 올려서 병목 현상을 최대한 줄임으로써 자원 최적화 및 에너지 절감을 꾀하게 되는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 절전제어부(10d) 중에서 디바이스 절전제어부(10d')는, 일련의 디바이스 그룹(30)의 절전동작을 제어하게 되는바, 절전동작을 행하는 디바이스 그룹(30)은, CPU(11)에 직접 연결된 메모리(34, 35) 및 16배속 PCIex 슬롯(31), 및 칩셋(14)에 연결된 LAN(36, 37), 16배속 이외의 PCIex 슬롯(32) 혹은 PCI 슬롯(331)을 연결하는 PCI 브릿지(33)로 이루어지며,
상기 절전제어부(10d)는, PCI 장치 버스 사용율에 따라서 당장 사용하지 않는 장치를 절전모드로 전환시킴으로써 '콜'이 되어지는 경우에만 활성화시키고, CPU 사용율에 따라서 몇 배속 슬롯을 사용할지를 결정하여 가장 효율적인 슬롯을 사용하고 나머지는 전원 오프하게 되며, 각 PCIex 슬롯의 상태를 체크하여 해당 슬롯의 파워를 오프하기도 하며, 나아가 CPU 사용율에 따라 특정 디바이스 및 전체 시스템의 최대절전동작을 행하게 되기도 하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항의 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 장치를 이용한 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법으로서,
(a) 전원이 'ON'되고 컴퓨터 시스템이 시작되면, 상기 스위칭기능 레귤레이터(50)를 턴온시킴으로써(S11), 시스템 전체에 대기전력을 공급하게 되는 단계(S12);
(b) 상기 절전제어부(10d)는, 칩셋과 함께 CPU 사용량을 체크하되, 'CPU 코어 #0'의 사용율이 제1 소정치 이상인지 여부를 체크하여(S15), 'CPU 코어 #0'의 사용율이 상기 제1 소정치 이상이면, CPU 코어별로 사용율을 분산시키는 단계(S16);
(c) 상기 (b) 단계 이후, 상기 절전제어부(10d)는, 사용율이 제2 소정치 이상인 프로세스가 존재하는지 여부를 체크하여(S17), 'Y'인 경우, 프로세스 우선순위 설정을 '낮음'으로 변경해 주게 되는 단계(S18); 및
(d) 상기 (c) 단계 이후, 상기 절전제어부(10d)는, 메모리 대기목록 사이즈가 제3 소정치 이상인지 여부를 체크하여(S19), 'Y'이면, 스탠바이 메모리를 삭제해 주는 단계(S20);
를 포함하여,
CPU 코어별 분산 및 불필요한 스탠바이 메모리를 삭제함으로써 컴퓨터 시스템의 절전 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.
제 4 항에 있어서,
(e) 상기 (d) 단계 이후, 상기 절전제어부(10d)는, 메모리 사용율이 제4 소정치 이상인지 여부를 체크하는 단계(S21);
(f) 상기 (e) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 사용하지 않는 프로세스 중 수동 설정가능 프로세스의 세부설정을 '수동설정'으로 변경하고 수동설정한 프로세스의 List를 생성하는 단계(S22);
(g) 상기 (f) 단계 이후, 상기 리스트 상의 수동설정된 프로세스가 '콜'되는지 여부를 체크하는 단계(S23); 및
(h) 상기 (g) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, '콜' 프로세스를 실행하는 단계(S24);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.
제 5 항에 있어서,
(s) 상기 (f) 단계 이후, PCI 장치 버스 사용율이 제8 소정치 이상인지 여부를 체크하는 단계(S31);
(t) 상기 (s) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 시스템 버스를 사용하지 않는 디바이스가 있는가? 여부를 다시 체크하게 되는 단계(S32);
(u) 상기 (t) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 사용하지 않은 디바이스를 절전모드로 전환하게 되는 단계(S33); 및
(v) 상기 (s) 단계 혹은 (t) 단계에서 'N'인 경우 및 상기 (u) 단계 이후에는, 절전 모드로 전환된 장치에 대하여 '콜' 발생 여부를 체크하여(S34), '콜'이 발생하였으면, '콜'이 요청된 장치를 활성화하는 단계(S35);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.
제 5 항에 있어서,
(k) 상기 (h) 단계 이후, PCIex 버스를 사용 중인 디바이스의 ID에 해당하는 'PCIex Cap ID' 를 독출하는 단계(S51); 및
(m) 상기 (k) 단계에서 'PCIex Cap ID'가 독출되면, 각각의 'PCIex 슬롯의 디바이스 상태를 체크하여, PCIex 디바이스가 존재하는가? 여부를 체크하여(S53), 존재하지 않으면, 'Slot_Power_Limit'를 'Low'로 설정하여 해당 슬롯의 전원을 오프하며), 이를 체크되어질 PCIex 슬롯이 남아 있지 않을 때까지 모든 PCIex 슬롯에 대해 반복해서 수행하는 단계(S52 ~ S55);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.
제 7 항에 있어서,
(n) 상기 (m) 단계 이후, GPU 사용율이 제5 소정치 이하인지 여부를 체크하여(S56), 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 현재보다 한 단계 더 낮은 배속으로 설정하는 단계(S57);
(p) 상기 (n) 단계 이후, GPU 사용율이 제5 소정치 보다 더 낮은 제6 소정치 이하인지 여부를 체크하여(S58), 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 현재보다 한 단계 더 낮은 배속으로 설정하는 단계(S59);
(q) 상기 (p) 단계 이후, GPU 사용율이 제6 소정치 보다 더 낮은 제7 소정치 이하인지 여부를 체크하여(S60). 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 현재보다 한 단계 더 낮은 배속으로 설정하는 단계(S61); 및
(r) 상기 (q) 단계 이후, 상기 GPU 사용율이 다시 상기 제5 소정치 이상인지 여부를 체크하여(S62), 'N'이면 현재 상태를 계속해서 반복 수행하고, 'Y'이면, 'PM_Active_State_Request'를 정상 속도 배속으로 설정하는 단계(S63);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 (n) 단계, 상기 (p) 단계, 상기 (q) 단계, 및 상기 (r) 단계에서, 상기 'PM_Active_State_Request'의 배속을 변경할 시에, 추가로 상기 배속에 대응되도록 GPU 클럭 속도 변경하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.
제 8 항에 있어서,
(s') 상기 (r) 단계 이후, PCI 장치 버스 사용율이 제8 소정치 이상인지 여부를 체크하는 단계(S31);
(t) 상기 (s') 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 시스템 버스를 사용하지 않는 디바이스가 있는가? 여부를 다시 체크하게 되는 단계(S32);
(u) 상기 (t) 단계의 판단 결과, 'Y'이면, 사용하지 않은 디바이스를 절전모드로 전환하게 되는 단계(S33); 및
(v) 상기 (s') 단계 혹은 (t) 단계에서 'N'인 경우 및 상기 (u) 단계 이후에는, 절전 모드로 전환된 장치에 대하여 '콜' 발생 여부를 체크하여(S34), '콜'이 발생하였으면, '콜'이 요청된 장치를 활성화하는 단계(S35);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.
제 6 항에 있어서,
(w) 상기 (v) 단계 이후, 다시 CPU 사용율이 최저치 이하인지를 체크하여(S36), 그렇지 않으면 상기 (b) 단계로 리턴하고, 이하이면 일정 시간 대기 후(S37), 비활성 주변 디바이스를 최대절전 모드로 수행하는 단계(S38);
(y) 상기 (w) 단계 이후, 상기 CPU 사용율이 상기 최저치 이상인지를 체크하여(S39), 이상이면 상기 (b) 단계로 리턴하고, 미만이면 전체 시스템에 대하여 최대절전 모드(Hibernation mode) 여부를 체크하는 단계(S40); 및
(z) 상기 (y) 단계의 판단 결과, 그렇지 않으면 반복해서 체크하고, 최대절전 모드(Hibernation mode)이면 대기전원을 차단하고(S41), 시스템을 종료하게 되는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 자원의 최적화를 통한 컴퓨터 에너지 절감 방법.