KR102494735B1 - 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템 - Google Patents

유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템은, 유휴 중인 컴퓨터를 유휴 모드로 전환하는 시간인 전환 시간을 설정하는 전환 시간 설정 모듈; 상기 컴퓨터가 사용 중인 시간인 사용 시간과, 상기 사용 시간 사이의 유휴 시간을 포함하는 사용 패턴을 파악하는 학습 모듈; 상기 사용 패턴에 따라 상기 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 보정 시간 설정 모듈; 상기 보정 시간을 적용하여 유휴 중인 상기 컴퓨터를 상기 유휴 모드로 전환하는 에너지 절감 수행 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템에 따르면, 컴퓨터의 사용 패턴을 학습하여 이를 기반으로 컴퓨터의 절전이 수행되는 유휴 모드로 전환되는 시간을 보정함으로써 해당 컴퓨터의 사용 패턴에 맞게 유휴 모드로의 전환이 이루어질 수 있도록 하여, 사용 패턴에 맞는 적절한 유휴 모드 전환이 이루어지게 하여 사용 효율성을 감안함과 동시에 에너지 낭비를 방지함으로써 컴퓨터의 소비 전력을 감소하고 에너지를 절감할 수 있다.

Description

유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템{Computer energy saving system based on idle mode control}
본 발명은 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 사용 시간 및 유휴 시간을 포함하는 사용 패턴을 학습하여, 학습된 정보를 기반으로 컴퓨터가 유휴 모드로 전환되는 전환 시간을 제어하고, 이를 통한 유휴 모드 전환 제어를 통해 불필요한 컴퓨터의 소비 전력을 낮추어 에너지를 절감할 수 있도록 한, 컴퓨터 에너지 절감 시스템에 관한 것이다.
데스크톱 컴퓨터와 휴대용 컴퓨터와 같은 장치, 줄여서 PC는 사용시 연산 등을 수행하는 본체와 연산 결과 등을 디스플레이 해주기 위한 모니터가 한 쌍으로 결합하여 동작하게 된다. 이러한 PC는 현재 업무를 하는 회사는 물론 식당이나 가정에서도 적게는 한대에서 많게는 그 수를 헤아리기 어려울 정도로 많이 사용하고 있다. 현재 가정이나 회사에서 PC 1대 없는 경우가 극히 드물다 할 정도로 컴퓨터는 이미 대중화되어있다.
최근 사회가 산업화, 고도화 될수록 PC의 사용량이 점차 증대하고 있으며, 특히, 전문적인 작업 또는 수많은 연산을 필요로 하는 작업을 수행할 경우에는 고사양의 PC 또는 여러 대의 PC를 병렬 연결하는 것이 필요하다.
따라서, 현대 사회에서는 PC에 의하여 소비되는 전력이 점차 증가하는 추세에 있으며, PC에 의해 낭비되는 소비 전력 또는 대기 전력을 줄이기 위한 많은 방법이 연구되고 있다.
이에 대한 선행기술로서, 한국 등록특허 10-1769707호에 ‘PC 대기전력 원격 모니터링 제어 및 제어 방법 및 장치’가 개시되어 있다.
상기 선행기술에 따른 PC 대기전력 제어 장치는, 클라이언트 PC들 및 클라이언트 PC들의 소비전력 절감을 위해서, 클라이언트 PC들을 원격으로 모니터링하고, 모니터링 결과에 대응하여 클라이언트 PC들을 제어할 수 있는 서버를 포함하고, 서버는, 클라이언트 PC들에 의해 낭비되는 소비전력이 미리 지정한 소비전력 임계값보다 작은 경우에는 대기모드 전환까지 걸리는 시간을 계속 유지시키고, 낭비되는 소비전력이 미리 지정한 소비전력 임계값 이상인 경우에는, 대기모드 전환까지 걸리는 시간을 감소하도록 제어할 수 있다.
따라서 이와 같은 선행기술에 따르면 클라이언트 PC의 절전모드 및 대기모드 진입시간을 서버에서 일괄 통제하여 불필요한 에너지 낭비를 줄일 수 있다.
그러나 이러한 선행기술은 각각의 PC의 사용 패턴을 파악하지 않고 소비전력만을 파악하기 때문에, 전력 소모량이 높은 프로그램, 예를 들어 고사양이 필요한 그래픽 프로그램 등을 이용할 시에는 특정 클라이언트 PC의 고사양 프로그램 이용에 따라 대기모드 전환 속도가 전체 제어될 수 있어, 개별 PC에 맞는 제어가 이루어지지 않고 일괄적인 통제만을 수행한다는 한계성이 있다.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 개별 컴퓨터의 사용 시간 및 유휴 시간을 포함하는 사용 패턴의 학습을 수행하여, 학습된 사용 패턴을 기반으로 대기 모드, 즉 유휴 모드로의 전환 시간을 제어함으로써 개별 컴퓨터의 사용 패턴을 반영한 효율적 제어를 가능케 한, 신규하고 진보한 컴퓨터 에너지 절감 시스템을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
한국 등록특허 10-1769707호
본 발명은 컴퓨터의 사용 패턴에 따라 유휴 모드로 전환되는 시간을 보정하도록 하여 사용 효율성을 높이면서도 컴퓨터의 에너지를 절감하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, CPU 부하에 따라 유휴 모드로 전환하는 시간을 보정하여 에너지 절감 효과를 높이는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, CPU에 포함된 개별 코어의 오버클럭 발생 여부를 파악하고 이를 기반으로 유휴 모드로 전환하는 시간을 보정함으로써 전력 낭비를 방지하고 수명을 개선하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템은, 유휴 중인 컴퓨터를 유휴 모드로 전환하는 시간인 전환 시간을 설정하는 전환 시간 설정 모듈; 상기 컴퓨터가 사용 중인 시간인 사용 시간과, 상기 사용 시간 사이의 유휴 시간을 포함하는 사용 패턴을 파악하는 학습 모듈; 상기 사용 패턴에 따라 상기 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 보정 시간 설정 모듈; 상기 보정 시간을 적용하여 유휴 중인 상기 컴퓨터를 상기 유휴 모드로 전환하는 에너지 절감 수행 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 학습 모듈은, 상기 사용 시간 동안의 상기 컴퓨터에 포함된 CPU의 클럭 속도를 파악하는 클럭 파악부를 포함하며, 상기 보정 시간 설정 모듈은, 상기 사용 패턴 및 상기 클럭 속도의 최대값에 따라 상기 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 CPU는, 제 1,2 코어를 포함하는 복수의 코어를 포함하고, 상기 학습 모듈은, 마지막 상기 사용 시간 동안의 상기 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도의 변화를 하나의 그래프로 나타낸 학습 데이터를 생성하는 클럭 학습부와, 상기 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도를 기 설정된 이론 클럭 속도와 비교하여, 상기 그래프에서 상기 이론 클럭 속도보다 높은 상기 클럭 속도를 나타내는 오버클럭 구간을 파악하는 오버클럭 파악부를 포함하며, 상기 보정 시간 설정 모듈은, 상기 오버클럭 구간의 개수 및 상기 사용 패턴에 따라 상기 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템에 따르면,
1) 컴퓨터의 사용 패턴을 학습하여 이를 기반으로 컴퓨터의 절전이 수행되는 유휴 모드로 전환되는 시간을 보정함으로써 해당 컴퓨터의 사용 패턴에 맞게 유휴 모드로의 전환이 이루어질 수 있도록 하여, 사용 패턴에 맞는 적절한 유휴 모드 전환이 이루어지게 하여 사용 효율성을 감안함과 동시에 에너지 낭비를 방지함으로써 컴퓨터의 소비 전력을 감소하고 에너지를 절감할 수 있고,
2) 클럭 속도가 증가에 따른 소비 전력 증가 시 유휴 모드로의 전환이 빠르게 이루어지도록 하여 컴퓨터의 소비 전력을 감소하고 에너지를 절감할 수 있도록 하며,
3) CPU에 포함된 개별 코어의 오버클럭 발생 여부를 파악하고, 오버클럭이 발생한 구간의 개수를 파악하여 이를 기반으로 전환 시간을 보정함으로써, 사용 패턴에 맞는 유휴 모드 전환을 통한 에너지 절감 효과를 제공함과 동시에 CPU 과부하에 의한 전력 낭비를 방지하고, CPU 수명 개선 효과를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 컴퓨터의 개념도.
도 2는 본 발명의 시스템의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 3은 사용 시간과 유휴 시간의 예를 나타낸 개념도.
도 4는 제 1,2 코어의 클럭속도를 나타낸 그래프.
도 5는 오버클럭 구간의 예시를 나타낸 그래프.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 컴퓨터의 개념도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 컴퓨터(10)는 본체(11)와 모니터(12)를 포함하는 것일 수 있으며, 그 중에서도 본체(11)의 마더보드(motherboard)에는 중앙처리장치(CPU), PCH(Platform Controller Hub)가 장착 또는 내장된다. 여기서 마더보드는 메인보드(mainboard)라고도 하며, 컴퓨터(10) 내에서 기본회로와 부품들이 내장 및 탑재되는 보드를 의미한다. 마더보드에 포함되는 컴퓨터(10) 부품들은 중앙처리장치(CPU), 마이크로프로세서, 보조프로세서, 메모리, 바이오스(Bios), 확장슬롯, 접속회로, 플랫폼 컨트롤러 허브(Platform Controller Hub)등이 있다.
여기서 중앙처리장치에는 그래픽 카드(PCI-E Graphics)와 시스템 메모리인 DDR3 메모리가 연결된다. 아울러 플랫폼 컨트롤러 허브(PCH)에는 통합 디스플레이 유닛(Integrated Display)과 주변장치(Peripherals Unit)가 연결된다.
상기 중앙처리장치는 컴퓨터(10) 시스템 전체를 제어하는 장치로서, 다양한 입력장치로부터 자료를 받아서 처리한 후 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정을 제어하고, 조정하는 역할을 한다. 이러한 중앙처리장치에는 그래픽 카드를 구동하기 위한 그래픽 드라이버(iGFX), 시스템 메모리를 구동하기 위한 IMC(Integrated Management Controller)를 포함한다.
나아가 이러한 플랫폼 컨트롤러 허브는 디스플레이, IME(Input Method Editor), 입출력 컨트롤러, 실시간 클럭 발생기 등을 포함한다.
한편, 상기 마더보드에는 상기 CPU와 PCH의 구동 및 운용을 담당하는 소규모 운영체제인 바이오스(BIOS(Basic Input/Output System)가 탑재된다. 이러한 바이오스는 시스템 입력 전압 및 전류 제어, 장치별 통신 방식 및 세팅 값 등을 규정하고 운영하는 역할을 한다.
본 발명의 컴퓨터 에너지 절감 시스템은 이와 같은 컴퓨터(10)의 사용 여부에 따라 컴퓨터(10)를 사용 중인 사용 시간, 사용 시간 사이의 유휴 시간을 포함하는 사용 패턴을 파악함으로써 사용 패턴에 대한 학습을 사용하고, 해당 사용 패턴에 따라 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하는 전환 시간을 보정하여 보정 시간을 산출한 뒤, 해당 보정 시간을 적용하여 유휴 중인 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하는 기능을 수행한다.
이러한 컴퓨터(10)의 사용 패턴 학습 및 사용 패턴 학습을 통한 보정 시간 산출, 그리고 보정 시간 적용을 통한 유휴 모드 제어는 컴퓨터(10)에 구비된 중앙처리장치를 통해 구현될 수 있는 것이다. 나아가 본 발명의 유휴 모드 제어는 컴퓨터(10)와 연결된 다양한 부품, 즉 주변장치와 연동되어 이루어질 수 있으며 이 역시 중앙처리장치를 매개로 하여 주변장치를 통해 입력된 자료의 분석 및 처리가 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 시스템의 세부 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 사용 시간과 유휴 시간의 예를 나타낸 개념도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 시스템은 바람직하게 전환 시간 설정 모듈(100), 학습 모듈(200), 보정 시간 설정 모듈(300), 에너지 절감 수행 모듈(400)을 포함하여 구성될 수 있다.
전환 시간 설정 모듈(100)은 유휴 중인 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하는 시간인 전환 시간을 설정하는 기능을 수행한다.
여기서 유휴 중이라는 것은 컴퓨터(10)를 사용하지 않는다는 것을 의미하는 것으로, 해당 컴퓨터(10)가 유휴 중이라는 것에 대한 판단은 해당 컴퓨터(10)에 구비된 입력장치, 즉 마우스, 키보드, 터치스크린, 타블렛 등을 통해 신호나 키 입력이 되지 않고 있는 시간을 의미한다.
이때 기 설정된 유휴 상태 판단 시간 동안 신호나 키 입력이 되지 않을 경우 유휴 중으로 판단될 수 있는데, 여기서 유휴 상태 판단 시간은 10초, 30초, 60초와 같이 설정될 수 있는 값으로 제한을 두지 않는다.
이와 같이 유휴 중인 상태가 전환 시간만큼 유지되는 경우 해당 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환할 수 있는데, 여기서 유휴 모드라 함은 종래의 대기 모드 또는 절전 모드를 의미한다.
따라서 이와 같은 유휴 모드 동작 시에는 컴퓨터(10)와 연결된 모니터(12)를 통해 화면 보호기 등이 출력될 수 있으며, 유휴 모드로의 전환 시에는 메인보드와 메모리를 제외한 하드 디스크와 CD-ROM 드라이브 등 쓰지 않는 장치들이 모두 off 처리되므로 컴퓨터(10)의 소비 전력이 감소될 수 있다.
예를 들어 전환 시간이 10분인 경우, 10분 동안 유휴 중인 컴퓨터(10)가 유휴 모드로 전환되는 것이며, 이때 전환 시간은 해당 컴퓨터(10) 사용자나 관리자에 의해 설정될 수 있는 값으로 5분, 10분, 30분, 1시간과 같이 설정될 수 있다. 전환 시간의 설정 범위에 있어서는 제한을 두지 않는다.
그러나 바람직하게는 상술한 유휴 상태 판단 시간보다 전환 시간이 더 긴 것을 기본으로 하며, 상술한 바와 같이 유휴 상태 판단 시간은 10초, 30초, 60초 등일 수 있고, 전환 시간은 5분, 10분, 30분, 1시간 등일 수 있다.
학습 모듈(200)은 기본적으로 패턴 파악부(210)를 포함하여, 컴퓨터(10)가 사용 중인 시간인 사용 시간과, 사용 시간 사이의 유휴 시간을 포함하는 사용 패턴을 파악하는 기능을 수행한다.
상술한 설명에서 컴퓨터(10)가 사용되고 있는 시간, 다시 말해 신호나 키 입력이 연속적으로 일어나고 있는 시간을 사용 시간으로 파악되는 것이며, 여기서 신호나 키 입력이 상술한 유휴 상태 판단 시간을 초과하도록 일어나지 않는 경우 컴퓨터(10)의 사용이 중단된 것으로 판단하고 유휴 상태에 돌입한 것으로 판단한다. 이때 유휴 상태가 지속되는 시간이 유휴 시간이 되며, 다시 컴퓨터(10)의 입력 수단 등을 통해 신호나 키 입력이 발생하는 경우 유휴 상태의 종료 및 사용 상태의 시작으로 판단하여, 사용 시간의 재 카운트가 일어나게 된다.
예를 들어 제 1 사용 시간의 종료 시점부터 제 2 사용 시간의 시작 시점 사이의 시간이 유휴 시간이 된다. 여기서 복수의 사용 시간 및 유휴 시간이 있을 수 있는 만큼, 제 1,2 사용 시간 사이의 시간을 제 1 유휴 시간, 제 2,3 사용 시간 사이의 시간을 제 2 유휴 시간으로 칭하기로 한다.
따라서 학습 모듈(200)의 패턴 파악부(210)는 컴퓨터(10)의 사용 패턴 파악에 있어 각각의 사용 시간의 길이 및 유휴 시간의 길이를 파악하는 것을 기본으로 하며, 바람직하게 후술할 보정 시간 설정에는 유휴 시간의 길이가 보다 중요하다 할 수 있으나 사용 시간의 길이가 파악되어야 유휴 시간의 길이 역시 파악되는 만큼, 컴퓨터(10)의 반복적인 사용 및 유휴에 있어 사용 시간과 유휴 시간의 길이를 사용 패턴으로 파악하며, 나아가 사용 시간의 반복 주기 등을 더 파악할 수 있다.
보정 시간 설정 모듈(300)은 상술한 학습 모듈(200)의 패턴 파악부(210)를 통해 파악된 사용 패턴에 따라 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 것으로, 바람직하게는 사용 패턴을 통해 파악된 유휴 시간의 길이가 길수록 전환 시간의 길이가 짧아지도록 보정을 수행한다. 여기서 유휴 시간의 길이가 길다는 것은 사용 패턴 상의 평균 유휴 시간의 길이가 길다. 또는 유휴 시간의 길이의 최대값이 길다는 것을 의미한다.
다시 말해 유휴 시간이 길다는 것은 사용 중이지 않은 상태이나(유휴 중이나) 유휴 모드로 전환되지는 않은 상태가 오래 지속된다는 것이므로, 소비 전력의 감소를 통한 절전이 이루어지진 않는 상태이나 사용자에 의해 사용되지도 않는, 소비 전력이 높은 상태에서 방치 중인 상태가 길다는 것을 의미한다.
따라서 유휴 시간이 길다는 것은 불필요하게 전환 시간이 길게 설정되어 있다는 것을 의미할 수 있으므로, 전환 시간의 길이를 줄이도록 보정이 이루어져 보정 시간의 경우 전환 시간보다 짧게 보정될 수 있다. 반대로 유휴 시간의 길이가 짧고 사용 시간이 긴 경우, 활발하게 사용 중인 상태로 인식하여 전환 시간의 길이를 늘이도록 보정이 이루어져 보정 시간이 전환 시간보다 길게 보정될 수 있다.
에너지 절감 수행 모듈(400)은 모드 전환부(410)를 포함하여 보정 시간을 적용하여 유휴 중인 상기 컴퓨터(10)를 상기 유휴 모드로 전환하는 기능을 수행한다. 따라서 보정 시간 동안 유휴 중인 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하여 소비전력, 즉 에너지를 절감할 수 있도록 한다.
이때 유휴 모드로 전환 시에는 상술한 바와 같이 컴퓨터(10)와 연결된 모니터(12)를 통해 화면 보호기 등이 출력될 수 있으며, 유휴 모드로의 전환 시에는 메인보드와 메모리를 제외한 하드 디스크와 CD-ROM 드라이브 등 쓰지 않는 장치들이 모두 off 처리되므로 컴퓨터(10)의 소비 전력이 감소될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템에 따르면, 컴퓨터(10)의 사용 패턴을 학습하여 이를 기반으로 컴퓨터(10)의 절전이 수행되는 유휴 모드로 전환되는 시간을 보정함으로써 해당 컴퓨터(10)의 사용 패턴에 맞게 유휴 모드로의 전환이 이루어질 수 있도록 하여, 사용 패턴에 맞는 적절한 유휴 모드 전환이 이루어지게 하여 사용 효율성을 감안함과 동시에 에너지 낭비를 방지함으로써 컴퓨터(10)의 소비 전력을 감소하고 에너지를 절감할 수 있게 된다.
나아가 본 발명의 학습 모듈(200)은 클럭 파악부(220)를 포함하여 사용 시간 동안의 CPU 클럭 속도를 파악하는 기능을 더 포함할 수 있다. 바람직하게 컴퓨터(10)에는 CPU가 포함되는데, 이때 컴퓨터(10)가 사용되는 시간, 즉 사용 시간 동안에는 CPU가 동작되면서 데이터 처리를 수행하게 되고, 이때 데이터 처리를 수행하는 속도가 클럭 속도가 된다.
다시 설명하자면 클럭 속도라 함은 CPU가 초당 실행하는 사이클 수를 의미하며, CPU의 일 처리 속도가 곧 클럭 속도가 되는데, 컴퓨터(10)가 활발히 이용되는 시간, 즉 사용 시간 동안에는 클럭 속도가 상대적으로 높으며, 유휴 모드로 변경되면 클럭 속도가 감소하게 된다.
따라서 사용 시간 동안의 클럭 속도를 파악하게 되면, 사용 시간동안 CPU가 얼마나 빠르게 일 처리를 수행하는지를 파악할 수 있으며, 여기서 클럭 속도가 높을수록 일 처리 속도도 빠른 것으로 예상할 수 있으나, 그만큼 처리해야 할 데이터의 수가 많아 소비 전력이 높은 상태인 것으로 예측될 수도 있음은 물론이다.
그러므로 클럭 속도 파악을 통해 CPU의 일 처리 속도, 나아가 CPU에 가해지는 부하 및 소비 전력의 예측이 가능해지며, 이러한 CPU 클럭 속도 파악은 컴퓨터(10)에 구비된 기본 기능인 프로세서 속도 확인 기능, 나아가 인텔 파워 가젯(Intel Power Gadget) 등의 프로그램을 통한 CPU 모니터링을 통해 수행될 수 있다.
또한 사용 시간 동안의 CPU의 클럭 속도는 변화가 일어날 수 있으므로, CPU의 클럭 속도는 최소값 및 최대값을 포함하는 범위로 파악되는 것이 바람직하며, 이에 따라 사용 시간 동안의 CPU의 클럭 속도의 변화 역시 파악 가능하다.
나아가 이와 같이 클럭 파악부(220)를 통해 사용 시간 동안의 CPU의 클럭 속도가 파악되는 경우, 보정 시간 설정 모듈(300)은 상술한 사용 패턴 뿐 아니라 클럭 속도의 최대값을 더 반영하여 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정할 수 있다.
상술한 설명에서 사용 패턴을 통해 파악된 유휴 시간의 길이가 길수록 전환 시간의 길이 대비로 보정 시간이 짧아지도록, 전환 시간을 줄이는 방향으로 보정이 수행된다 하였으며, 나아가 클럭 속도의 최대값이 높을수록 전력 소모가 높고 부하가 강한 것으로 판단될 수 있으므로 전환 시간을 줄이는 방향으로 보정 시간이 설정될 수 있다.
즉 사용 패턴에 포함된 유휴 시간의 길이가 길수록, 클럭 속도의 최대값이 높을수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 짧아지며, 바람직하게는 사용 패턴을 통해 파악된 유휴 시간의 길이가 짧을수록, 클럭 속도의 최대값이 낮을수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 길어지도록 보정이 이루어질 수 있다.
이를 통해 불필요하게 전환 시간이 길거나 짧아지는 것을 방지하고 사용 효율성을 감안한 보정 시간 설정이 가능해짐과 동시에, 컴퓨터(10)에 가해지는 부하를 최소화하고 전력 소모량이 높을수록 유휴 모드로의 전환이 빠르게 이루어지도록 할 수 있다.
따라서 이 경우 에너지 절감 수행 모듈(400)은 상술한 바와 같이 클럭 속도의 최대값을 더 반영하여 보정된 보정 시간을 적용하여 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하게 된다.
결론적으로 이와 같은 클럭 속도의 최대값을 더 반영한 보정 시간 설정 및 이를 통한 유휴 모드 전환 구성에 따르면, 사용 패턴에 맞는 적절한 유휴 모드 전환이 이루어지게 하여 사용 효율성을 감안함과 동시에 에너지 낭비를 방지함과 더불어 클럭 속도가 증가에 따른 소비 전력 증가 시 유휴 모드로의 전환이 빠르게 이루어지도록 하여 컴퓨터(10)의 소비 전력을 감소하고 에너지를 절감할 수 있게 된다.
다시 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 컴퓨터(10)에 구비되는 모니터(12)의 일 측에는 아이트래커(13)가 구비될 수 있다. 아이트래커(13)는 모니터(12)의 일 측에 구비된 카메라 또는 아이트래킹 센서를 통해 구현될 수 있는 것으로, 컴퓨터(10)를 이용하는 사용자의 안구의 움직임을 촬영하여 추적할 수 있는 것을 특징으로 한다.
보다 상세히 설명하면 아이트래커(13)는 모니터(12)의 일 측에 구비되어 사용자의 눈동자 영상을 촬영할 수 있으며, 이를 통해 눈동자의 움직임을 감지하여 위치를 추적할 수 있다.
이때 눈동자 움직임 감지 및 위치 추적의 일 예인 비디오 분석 방식에 대해 설명하면, 실시간으로 카메라 이미지를 분석하여 사용자의 눈동자, 그중에서도 동공의 움직임을 검출하고 각막에 반사된 고정 위치를 기준으로 시선의 방향을 계산할 수 있다.
나아가 아이트래커(13)를 기반으로 촬영된 눈동자 영상에서 외곽선 검출을 통해 사용자의 안구를 인식할 수 있으며, 이를 통해 안구가 응시하는 좌표, 즉 모니터(12) 상에서 사용자가 주시 중인 주시 위치를 파악할 수 있음은 물론이다.
이를 위한 구성으로 본 발명의 시스템은 사용 상태 파악 모듈(500)을 파악할 수 있는데, 사용 상태 파악 모듈(500)은 아이트래커(13)를 매개로 인식 신호를 생성하고, 인식 신호가 연속으로 생성된 시간인 인식 시간을 파악하는 기능을 수행한다.
상술한 설명에서 아이트래커(13)가 구비되는 경우 아이트래커(13)를 기반으로 촬영된 눈동자 영상에서 외곽선 검출을 통해 사용자의 안구를 인식할 수 있으며, 이를 통해 안구가 응시하는 좌표, 즉 모니터(12) 상에서 사용자가 주시 중인 주시 위치를 파악할 수 있다고 하였다.
따라서 사용자의 안구, 정확히는 눈동자의 인식이 가능하며, 나아가 눈동자가 인식되고 있는 경우 인식 신호를 생성하여 모니터(12)를 사용자가 주시하고 있는 상황임을 파악할 수 있다. 나아가 인식 신호가 연속적으로 생성되는 경우, 사용자가 연속적으로 모니터(12)를 주시하고 있는 것으로 인식하고 이를 인식 시간으로 파악할 수 있다.
여기서 인식 신호의 최초 생성 시점이 인식 시간의 시작 시점이 되며, 이후로 인식 신호가 연속적으로 생성되는 경우 인식 시간의 측정이 계속 이루어진다. 그러나 인식 신호가 연속적으로 생성되지 않고 사용자의 눈동자가 기 설정된 기준 시간 이상 인식되지 않는 경우, 즉 인식 신호의 생성이 기준 시간 이상으로 중단되는 경우 사용자가 더 이상 모니터(12)를 주시하지 않는 것으로 인식되며, 이 시점이 인식 시간의 종료 시점이 된다.
나아가 이와 같이 인식 시간의 길이가 파악되는 경우, 상술한 보정 시간 설정 모듈(300)은 상술한 바와 같이 사용 패턴 뿐 아니라 인식 시간의 길이를 더 반영하여 보정 시간을 설정하게 된다.
상술한 설명에서 사용 패턴을 통해 파악된 유휴 시간의 길이가 길수록 전환 시간의 길이 대비로 보정 시간이 짧아지도록, 전환 시간을 줄이는 방향으로 보정이 수행된다 하였으며, 나아가 인식 시간이 길수록 사용자가 집중하여 컴퓨터(10)를 이용하고 있는 상태로 파악하여 전환 시간을 늘리는 방향으로 보정이 이루어지며, 인식 시간이 짧을수록 사용자가 반복적으로 자리를 비우거나 집중하지 않고 컴퓨터(10)를 이용하는 것으로 파악하여 전환 시간을 줄이는 방향으로 보정 시간이 설정될 수 있다.
즉 사용 패턴에 포함된 유휴 시간의 길이가 길수록, 인식 시간의 길이가 짧을수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 짧아지며, 바람직하게는 사용 패턴을 통해 파악된 유휴 시간의 길이가 짧을수록, 인식 시간의 길이가 길수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 길어지도록 보정이 이루어질 수 있다.
따라서 이 경우 에너지 절감 수행 모듈(400)은 상술한 바와 같이 인식 시간의 길이를 더 반영하여 보정된 보정 시간을 적용하여 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하게 된다.
결론적으로 사용 패턴을 적용한 보정 시간 산출에서 나아가 아이트래커(13)를 통한 인식 시간의 길이를 더 반영함으로써, 컴퓨터(10)를 통해 작업을 수행하고 있을 지라도, 단순히 컴퓨터(10)를 켜놓고 작업을 수행하면서 사용자는 모니터(12)를 주시하지 않는 경우 불필요하게 컴퓨터(10)가 작업을 수행하고 있는 것으로 인식하여 효율적인 유휴 모드 전환이 이루어질 수 있도록 하여 에너지 절감 효율을 보다 높일 수 있도록 한다.
도 4는 제 1,2 코어의 클럭속도를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 상술한 CPU는 하나의 코어로 이루어질 수도 있으나, 바람직하게는 제 1,2 코어를 포함하는 복수의 코어를 포함할 수 있다. 여기서 CPU가 제 1,2 코어를 포함하는 경우 듀얼 코어, 제 1,2,3,4 코어를 포함하는 경우 쿼드 코어 등으로 칭한다. 따라서 CPU는 2개 이상의 코어를 포함할 수 있으며 코어의 개수에 따라 연산 효율이 높아질 수 있다. 이는 종래의 CPU 관련 설명을 참조하면 되므로 상세한 설명은 생략한다.
나아가 이와 같이 CPU가 제 1,2 코어를 포함하는 복수의 코어를 포함하는 경우, CPU에 포함된 각각의 코어의 클럭 속도의 변화를 파악하는 것이 가능하며, 나아가 오버클럭의 발생 여부까지 파악하는 것이 가능하다. 이에 대한 학습 관련 구성으로서, 학습 모듈(200)은 클럭 학습부(230) 및 오버클럭 파악부(240)를 포함할 수 있다.
클럭 학습부(230)는 마지막, 즉 가장 최근에 파악된 사용 시간 동안의 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도의 변화를 하나의 그래프로 나타낸 학습 데이터를 생성하는 기능을 수행한다.
이때 그래프 상에서 나타나는 클럭 속도는 실제로 측정된 클럭 속도를 의미하며, 나아가 그래프에 해당 제 1,2 코어의 이론 클럭 속도를 더 표시하여 비교할 수 있다. 여기서 이론 클럭 속도는 하드웨어적으로 기 설정된 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도를 의미한다. 이때 이론 클럭 속도는 제 1,2 코어의 제조 시 설정되는 값이라 할 수 있다. 바람직하게 이론 클럭 속도는 제 1,2 코어에 대해 동일한 값이 설정될 수 있다.
예를 들어 제 1,2 코어 각각의 이론 클럭 속도는 2GHz로 설정되어 있다 하더라도, 실제 제 1,2 코어의 클럭 속도는 이론 클럭 속도에 못 미치거나 이를 초과할 수 있으므로, 제 1,2 코어의 클럭 속도의 실제 측정 값을 이론 클럭 속도와 비교 포함할 수 있는 것이다.
따라서 x축을 시간으로, y축을 클럭 속도로 나타낸 그래프를 통해 사용 시간 동안의 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도의 변화를 하나의 그래프에 표현하여 이를 학습 데이터로서 한눈에 파악할 수 있다.
나아가 그래프 상에는 제 1,2 코어의 클럭 속도 뿐 아니라 기 설정된 이론 클럭 속도가 표시될 수 있어, 하드웨어 적으로 설정된 이론 클럭 속도와 실제 제 1,2 코어의 클럭 속도의 비교가 가능해지는 것이다.
이와 같이 생성된 그래프를 학습 데이터로 생성하여 별도의 DB에 저장하도록 하는데, 이를 위해서는 컴퓨터(10)에 구비된 메모리와 같은 저장장치와 연동되어 저장장치에 학습 데이터를 저장할 수 있다.
나아가 이와 같이 생성된 데이터는 시간별, 일별, 주별, 월별로 저장되는 것이 가능하며, 따라서 학습 데이터라 함은 과거의 사용 시간 동안의 클럭 속도의 변화를 나타낸 복수의 데이터를 의미하며, 이러한 학습 데이터를 저장하여 과거의 사용 시간 동안의 클럭 속도의 변화에 대한 학습을 수행하는 것이라 할 수 있다.
도 5는 오버클럭 구간의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 오버클럭 파악부(240)는 그래프 상에 표현된 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도를 기 설정된 제 1,2 코어의 이론 클럭 속도와 비교하고, 나아가 사용 시간 중에서 이론 클럭 속도보다 높은 클럭 속도를 나타내는 오버클럭 구간을 파악하는 기능을 수행한다.
다시 말해 사용 시간 동안의 클럭 속도 변화 파악 그래프 상에서, 이론 클럭 속도보다 높은 클럭 속도를 나타내는, 즉 오버클럭을 나타내는 구간을 오버클럭 구간으로서 파악하는 것이다. 여기서 오버클럭 구간은 제 1 코어의 오버클럭 구간, 제 2 코어의 오버클럭 구간과 같이 구분되어 파악될 수 있다.
상술한 설명에서 제 1,2 코어 각각에 대해 하드웨어 적으로 설정된 이론 클럭 속도가 있다 하였고, 상술한 클럭 파악부(220)를 매개로 하여 제 1,2 코어에 대해 실제로 측정된 클럭 속도가 있을 때, 이때 실제로 측정된 클럭 속도가 그래프로 표시되어 학습 데이터로 저장된다고 하였다.
여기서 클럭 속도가 이론 클럭 속도 미만인 경우에는 CPU의 과부하 염려가 적으나, 만약 이론 클럭 속도를 초과하는 클럭 속도, 즉 오버클럭을 나타내는 경우에는 CPU의 과부하가 발생할 수 있음과 동시에 소비전력의 증가 역시 일어날 수 있는 것이다.
따라서 이와 같이 오버클럭이 발생한 구간을 오버클럭 구간으로 파악함으로써, 소비전력의 증가 및 CPU의 과부하가 일어날 수 있는 오버클럭 구간의 개수, 나아가 개별 오버클럭 구간의 길이를 파악할 수 있게 된다.
이와 같은 오버클럭 구간의 경우 사용 시간 동안 1개만 생성될 수도 있으나, 복수 개가 생성될 수 있음은 물론이다. 따라서 파악된 오버클럭 구간의 개수를 보정 시간 설정에 반영할 수 있음은 물론이다.
이를 위해 보정 시간 설정 모듈(300)은, 전환 시간을 보정한 보정 시간의 설정에 있어 사용 패턴 뿐 아니라 오버클럭 구간의 개수를 반영할 수 있다. 바람직하게는 오버클럭 구간의 개수가 많을수록 CPU의 과부하가 일어날 가능성이 높으며 소비전력이 높아질 수 있는 만큼, 오버클럭 구간의 개수가 많아질수록 전환 시간의 길이 대비로 보정 시간이 짧아지도록 전환 시간을 줄여 CPU 과부하를 방지하고 소비전력을 줄이는 방향으로 보정이 이루어질 수 있다.
다시 말해 사용 패턴에 포함된 유휴 시간의 길이가 길수록, 오버클럭 구간의 개수가 많을수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 짧아지며, 바람직하게는 사용 패턴을 통해 파악된 유휴 시간의 길이가 짧을수록, 오버클럭 구간의 개수가 적을수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 길어지도록 보정이 이루어질 수 있다.
따라서 이 경우 에너지 절감 수행 모듈(400)은 상술한 바와 같이 오버클럭 구간의 개수를 반영하여 보정된 보정 시간을 적용하여 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하게 된다.
결론적으로 사용 패턴을 적용한 보정 시간 산출에서 나아가 CPU에 포함된 개별 코어의 오버클럭 발생 여부를 파악하고, 오버클럭이 발생한 구간의 개수를 파악하여 이를 기반으로 전환 시간을 보정함으로써, 사용 패턴에 맞는 유휴 모드 전환을 통한 에너지 절감 효과를 제공함과 동시에 CPU 과부하에 의한 전력 낭비를 방지하고, CPU 수명 개선 효과를 제공할 수 있다.
나아가 사용 시간 동안 복수개의 오버클럭 구간이 생성될 수 있으며, 각각의 오버클럭 구간에서도 클럭 속도의 변화가 있을 수 있는 만큼, 각각의 오버클럭 구간에서의 클럭 속도의 최대값은 각기 다를 수 있다. 그러므로 이를 비교하여 오버클럭이 가장 심하게 발생한 구간을 파악하는 것도 가능한데, 이를 위해 학습 모듈(200)은 최대 오버클럭 파악부(250)를 포함할 수 있다.
최대 오버클럭 파악부(250)는 오버클럭 구간 각각의, 다시 말해 각각의 오버클럭 구간에서 나타난 클럭 속도의 최대값을 비교하여, 최대값이 가장 높은 오버클럭 구간을 최대 오버클럭 구간으로 지정하는 기능을 수행한다.
따라서 파악된 오버클럭 구간의 클럭 속도의 최대값을 각각 비교하여, 클럭 속도의 최대값이 가장 높은 오버클럭 구간이 최대 오버클럭 구간이 되는 것이다. 즉 오버클럭이 가장 심하게 발생한 오버클럭 구간이 곧 최대 오버클럭 구간이 되는 것이라 할 수 있다.
나아가 이와 같이 최대 오버클럭 구간이 파악되는 경우, 최대 오버클럭 구간의 길이가 전환 시간의 보정에 더 반영되는 것이 가능한데, 이를 위해 보정 시간 설정 모듈(300)은 최대 오버클럭 구간의 길이와 오버클럭 구간의 개수 및 사용 패턴에 따라 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정할 수 있다.
따라서 상술한 구성에서는 사용 패턴에 오버클럭 구간의 개수만을 반영하였으나, 여기서 최대 오버클럭 구간의 길이를 더 반영할 수 있는 것인데, 여기서 최대 오버클럭 구간의 길이가 짧으면 오버클럭이 짧은 시간 동안 강하게 일어난 것이나, 길이가 긴 경우 강한 강도의 오버클럭이 긴 시간 동안 일어난 것으로 파악될 수 있다.
그러므로 최대 오버클럭 구간의 길이가 긴 경우 그에 따른 CPU 과부하나 소비전력 증가 역시 심하게 일어날 가능성이 높으므로, 최대 오버클럭 구간의 길이가 길어질수록 전환 시간의 길이 대비로 보정 시간이 짧아지도록 전환 시간을 줄여 CPU 과부하를 방지하고 소비전력을 줄이는 방향으로 보정이 이루어질 수 있다.
다시 말해 사용 패턴에 포함된 유휴 시간의 길이가 길수록, 오버클럭 구간의 개수가 많을수록, 최대 오버클럭 구간의 길이가 길수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 짧아지며, 바람직하게는 사용 패턴을 통해 파악된 유휴 시간의 길이가 짧을수록, 오버클럭 구간의 개수가 적을수록, 최대 오버클럭 구간의 길이가 짧을수록 전환 시간 대비로 보정 시간이 길어지도록 보정이 이루어질 수 있다.
따라서 이 경우 에너지 절감 수행 모듈(400)은 상술한 바와 같이 최대 오버클럭 구간의 길이를 더 반영하여 보정된 보정 시간을 적용하여 컴퓨터(10)를 유휴 모드로 전환하게 된다.
결론적으로 사용 패턴을 적용한 보정 시간 산출에서 나아가 CPU에 포함된 개별 코어의 오버클럭 발생 여부를 파악하고, 오버클럭이 발생한 구간의 개수 및 가장 강하게 오버클럭이 발생한 구간의 길이를 파악하여 이를 기반으로 전환 시간을 보정함으로써, 사용 패턴에 맞는 유휴 모드 전환을 통한 에너지 절감 효과를 제공함과 동시에 CPU 과부하에 의한 전력 낭비를 방지하고, CPU 수명 개선 효과를 제공하는 효과를 보다 강화할 수 있게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
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10 : 컴퓨터 11 : 본체
12 : 모니터 13 : 아이트래커
100 : 전환 시간 설정 모듈 200 : 학습 모듈
210 : 패턴 파악부 220 : 클럭 파악부
230 : 클럭 학습부 240 : 오버클럭 파악부
250 : 최대 오버클럭 파악부 300 : 보정 시간 설정 모듈
400 : 에너지 절감 수행 모듈 410 : 모드 전환부
500 : 사용 상태 파악 모듈

Claims (8)

  1. 유휴 모드 제어 기반의 컴퓨터 에너지 절감 시스템으로서,
    제 1,2 코어를 포함하는 복수의 코어를 포함하는 컴퓨터;
    유휴 중인 상기 컴퓨터를 유휴 모드로 전환하는 시간인 전환 시간을 설정하는 전환 시간 설정 모듈;
    상기 컴퓨터가 사용 중인 시간인 사용 시간과 상기 사용 시간 사이의 유휴 시간을 포함하는 사용 패턴을 파악하는 것으로서, 마지막 상기 사용 시간 동안의 상기 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도의 변화를 하나의 그래프로 나타낸 학습 데이터를 생성하는 클럭 학습부와, 상기 제 1,2 코어 각각의 클럭 속도를 기 설정된 이론 클럭 속도와 비교하여 상기 그래프에서 상기 이론 클럭 속도보다 높은 상기 클럭 속도를 나타내는 오버클럭 구간을 파악하는 오버클럭 파악부 및, 상기 오버클럭 구간의 상기 클럭 속도의 최대값을 비교하여 상기 최대값이 가장 높은 상기 오버클럭 구간을 최대 오버클럭 구간으로 지정하는 최대 오버클럭 파악부를 포함하는 학습 모듈;
    상기 최대 오버클럭 구간의 길이와 상기 오버클럭 구간의 개수 및 상기 사용 패턴에 따라 상기 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 보정 시간 설정 모듈;
    상기 보정 시간을 적용하여 유휴 중인 상기 컴퓨터를 상기 유휴 모드로 전환하는 에너지 절감 수행 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 에너지 절감 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 학습 모듈은,
    상기 사용 시간 동안 상기 컴퓨터에 포함된 CPU의 클럭 속도를 파악하는 클럭 파악부를 포함하며,
    상기 보정 시간 설정 모듈은,
    상기 사용 패턴 및 상기 클럭 속도의 최대값에 따라 상기 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 에너지 절감 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템은,
    모니터의 일 측에 구비된 아이트래커를 매개로 사용자의 눈동자를 인식하여 인식 신호를 생성하고, 상기 인식 신호가 연속으로 생성된 시간인 인식 시간을 파악하는 사용 상태 파악 모듈;을 포함하고,
    상기 보정 시간 설정 모듈은,
    상기 사용 패턴 및 상기 인식 시간의 길이에 따라 상기 전환 시간을 보정한 보정 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 에너지 절감 시스템.
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