KR20050120565A

KR20050120565A - 전력-관리된 리소스들을 공유하는 디바이스들 간의 전력상태 조정

Info

Publication number: KR20050120565A
Application number: KR1020040099977A
Authority: KR
Inventors: 윌콕스제프리알.; 카우쉬크쉬브난단; 군더스테펜에이치.; 보다스데바다타브이.; 라마크리스난시바; 포이즈너데이비드; 해킹란스이.
Original assignee: 인텔 코오퍼레이션
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2005-12-22
Also published as: EP1607838A3; EP1607838A2; CN1710518A; EP1607838B1; KR101152990B1; CN100347639C; KR20070029766A

Abstract

전자 시스템에 있어서 전력 상태 관리를 조정하기 위한 방법 및 장치가 제공된다.

Description

전력-관리된 리소스들을 공유하는 디바이스들 간의 전력 상태 조정{POWER STATE COORDINATION BETWEEN DEVICES SHARING POWER-MANAGED RESOURCES}

<관련 출원>

본 출원은 Jeffrey R. Wilcox 등에 의해 2004년 6월 2일자로 출원된, "Hardware Coordination Of Power Management Activities"라는 제목의 미국 출원 번호 10/859,892의 일부계속출원이다.

본 발명의 실시예들은 일반적으로 컴퓨팅 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예들은 컴퓨팅 시스템 동작(예컨대, 전력) 모드들을 제어하기 위한 메시지 교환에 관한 것이다.

현대의 컴퓨터 시스템에 있어서의 전력 관리는 에너지 보존, 열 방출 관리, 및 시스템 성능의 개선에 있어서 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 현대의 컴퓨터 시스템은, 종종, 믿을만한 외부 전원을 이용할 수 없는 경우, 에너지 보존을 위해 전력 관리가 중요시 되는 경우에 사용되도록 설계된다. 믿을만한 외부 전원을 이용할 수 있을 때조차, 컴퓨팅 시스템 내의 전력 관리에 의해 시스템에 의해 생성된 열을 감소시켜, 시스템의 성능이 향상되는 것을 가능하게 할 수 있다. 컴퓨팅 시스템은 일반적으로 더 낮은 주위 온도에서 더 우수한 성능을 갖는데, 그 이유는, 이러한 상황에서, 주요 컴포넌트들이 그들의 회로를 손상시키지 않고 보다 고속으로 실행될 수 있기 때문이다.

전력 관리에 대한 하나의 접근법으로서, 시스템 디바이스 내에 다양한 전력 상태를 구현하는 것이 있는데, 디바이스를 상대적으로 낮은 전력 상태로 두는 경우, 에너지 소모를 줄일 수 있다. 저전력 상태에서 디바이스를 동작시키는 것은, 통상적으로, 디바이스 성능 레벨에 있어서의 감소와 상충관계(tradeoff)이다. 그러나, 소정의 디바이스들의 동작은 사실상 그 외의 디바이스들의 동작에 의존적이라는 것에 주목해야 한다. 예를 들어, 프로세서는 그 외의 프로세서들에 의해 스누프되는 캐시를 가질 수 있는데, 프로세서를 보다 낮은 전력 상태에 두는 경우에, 그 외의 프로세서들에 의해 겪게 되는 스누프 대기시간(snoop latencies)에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 간단히 말해서, 하나의 디바이스 내의 전력 상태 천이는 다른 디바이스들이 원하는 성능 레벨에서 작동하는 것을 막을 수도 있다.

다음 설명에는, 여러가지 특정한 상세가 제공된다. 그러나, 본원의 실시예들은 이러한 특정 상세들없이 실행될 수도 있다. 다른 예들에 있어서, 공지된 회로들, 구조들 및 기술들은 설명의 이해를 모호하게 하지 않기 위해 상세히 도시되지 않는다.

하드웨어 시스템 개요

도 1은 주 디바이스(12)가 보조 디바이스(16; 16a-16n) 세트와 리소스(14)를 공유하는 시스템(10)을 도시한다. 리소스(14)는 메모리 구조, 제어기, 인터페이스 등일 수 있고, "디바이스(device)"라는 용어는 임의의 물리적 에이전트(physical agent) 또는 시스템의 노드를 칭하기 위해 사용된다. 디바이스의 예로서, 이에 한정되는 것은 아니지만, 프로세서, 그래픽 제어기 및 캐시 제어기를 포함한다. 주 디바이스(12)는 다수의 공유 리소스를 가질 수 있다는 것에도 주목해야 한다. 또한, "주(primary)" 및 "보조(secondary)"라는 용어는 단지 설명을 용이하게 하기 위해 사용되는 것으로, 설명이 이루어지는 관점에 따라 도시된 임의의 디바이스들에 적용할 수 있다.

주 디바이스(12) 및 보조 디바이스(16)는 리소스(14)를 공유하므로, 주 디바이스(12) 내의 전력 상태 변화는 잠재적으로 보조 디바이스(16)의 성능에 부정적인(혹은 긍정적인) 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 주 디바이스(12)는 조정 에이전트(18)를 사용하여, 주 디바이스(12) 내의 계류중인(pending) 전력 상태 천이가 보조 디바이스(16)에 의해 허가되는지 여부를 결정한다. 대안적인 실시예에서, 조정 에이전트(18)는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 조정 에이전트는, 예를 들어, ASIC(application specific integrated circuit)와 같은 내장형 로직 회로 또는 그 밖에 상업적으로 이용 가능한 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 전력 상태 천이, 또는 그 외의 동작 상태 천이와 관련된 의존 관계 이슈를 해결하기 위해 조정 에이전트(18)를 사용함으로써, 시스템(10)은 더 큰 효율성 및 향상된 성능을 달성할 수 있다. 예를 들어, 조정 에이전트(18)는 주 디바이스(12)에서의 전력 상태 천이와 관련된 의존 관계들에 기초하여 동작하고, 그 외의 시스템 의존 관계들에 대한 지식은 필요하지 않다. 그 결과, 상대적으로 많은 수의 상호 의존적인 디바이스들 및/또는 컴포넌트들을 갖는 시스템들의 경우, 복잡성이 감소된다는 이점을 가질 수 있다.

조정 에이전트(18)가 주 디바이스(12)에 통합되어 있는 것처럼 도시되지만, 조정 에이전트(18)는 개별 디바이스 및/또는 패키지로 구현될 수도 있다. 또한, 디바이스의 수는 환경에 따라 달라질 수 있다. 이미 언급된 바와 같이, "주" 및 "보조"라는 용어는 단지 설명을 용이하게 하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 디바이스(16a) 내의 조정 에이전트에 대해 디바이스(16a)가 주 디바이스로 보여질 수도 있다. 마찬가지로, 디바이스(16a)의 관점에서(디바이스(12)가 디바이스(16a) 내의 전력 상태 천이에 의존적인 경우) 디바이스(12)가 보조 디바이스로 보여질 수 있다.

이제 도 2a를 참조하면, 컴퓨터 시스템(20)은 본원에 기술된 원리와 관련된 소정의 장점들을 설명하도록 도시된다. 특히, 제1 프로세서 노드(22)는 제1 프로세서(24), 제1 캐시(26), 및 제1 조정 에이전트(28)를 포함한다. 유사하게, 제2 프로세서 노드(30)는 제2 프로세서(32), 제2 캐시(34), 및 제2 조정 에이전트(36)를 포함하고, 제3 프로세서 노드(38)는 제3 프로세서(40), 제3 캐시(42), 및 제3 조정 에이전트(44)를 포함한다.

예를 들어, 제1 캐시(26)가 제2 캐시(34) 및 제3 캐시(42)와 코히어런트(coherent)한 것으로 가정하면, 코히어런시(coherency)를 보장하기 위해, 제2 및 제3 프로세서(32, 40)에 의해 "스누프(snooped)"되어야 한다. 또한, 제1 프로세서 노드(22)는 제1 프로세서(24) 내의 계획된 전력 상태 천이의 통지를 수신한다고 가정한다. 전력 상태 천이는 상태 "P2"로부터 상태 "P4"로의 천이일 수 있고, 상태 P4는 상태 P2에 비해, 제1 프로세서(24)에 대해 보다 낮은 전력 소모 및 보다 낮은 성능을 제공한다. 보다 낮은 성능은, 서로 다른 전력 상태들이 서로 다른 특성들을 일시정지(suspend)하는, 소정의 특성들의 일시정지(suspension)에 의해 특징지워질 수 있다. 따라서, 상태 P2로부터 상태 P4로의 천이에 대한 상기 예는, 그 결과, 보다 긴 대기시간(higher latency) 및/또는 대역폭에 있어서의 감소를 야기할 수 있다. 대안적으로, 천이는 보다 높은 전력 소모 및 성능을 제공하는 상태일 수도 있다는 것에 주목해야 한다.

조정 에이전트(28)는, 제2 및 제3 프로세서 노드(30, 38)를, 전력 상태 천이에 의존하고 있는 것으로 식별한다. 상기 식별은, 제1 프로세서 노드(22)에 제공되는 명시적 의존 관계 리스트(explicit dependencies list) 또는 암시적(implicit) 의존 관계 리스트 중 어느 하나를 참고함으로써 실시될 수 있다. 의존 관계 리스트는 다수의 서로 다른 메커니즘에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 리스트는 개시 시에, BIOS(basis input/output system) 소프트웨어 또는 시스템 관리 제어기에 의해 레지스터에 저장될 수 있다. 또한, 의존 관계 리스트는 다수의 서로 다른 포맷들을 취할 수 있다. 예를 들어, 단일 리스트는 조정되는 모든 상태 유형 및 레벨에 대해 사용될 수 있다. 대안적으로, 각 상태 유형 및 레벨에 대해 고유의 리스트가 존재할 수 있다. 시스템 내의 모든 보조 디바이스들이 주 디바이스 내의 상태 천이에 의존하는 것으로 간주되는 경우에, 의존 관계 리스트는 암시적일 수 있음에 주목해야 한다. 그러한 경우에, 리스트는 참조될 필요가 없다. 이러한 유형의 시나리오의 일례로서, 단지 2개의 노드를 갖는 시스템이 있을 수 있다.

적절한 의존 관계가 식별되면, 그 후 조정 에이전트(28)는 제2 및 제3 프로세서 노드(30, 38)에 질의하여 전력 상태 천이가 허가되는지 여부를 결정한다. 프로세서(32, 40) 각각의 상태와 그들 각각의 전력 관리 정책들에 따라, 전력 상태 천이는 허가될 수도 있고 허가되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 제2 프로세서(32)는 현재 스레드(thread)를 실행하고 있지 않을 수 있고, 따라서, 천이를 허가하는 정책을 가질 수 있다. 반면에, 제3 프로세서(40)는 우선 순위가 높은 스레드를 실행하고 있을 수 있고, 제1 캐시(26)를 스누프할 필요성을 예측할 수 있다. 예를 들어, 제3 프로세서(40)를 제어하는 소프트웨어가, 이러한 조건들 하에서, 최소 전력 상태 레벨 P2을 필요로 한다면, 레벨 P4로의 천이는 거절될 것이다. 그러한 경우에, 천이에 의존하는 모든 프로세서들은 전력 상태 천이를 승인하지 않기 때문에, 제1 프로세서(24)는 전력 상태 P2로 남아 있을 것이다.

프로세서 노드들(20, 30, 38)이 단일 인터페이스(21)에 의해 상호 접속되는 것으로 도시되지만, 디바이스들을 접속하는 다른 접근법들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 다수의 버스들 및 그 버스들 사이의 중간 브리지들이 인터페이스(21)에 통합될 수 있다. 실제로, 인터페이스(21)는 컴퓨터 시스템(20) 내의 모든 디바이스들을 상호 접속하는 지점간 패브릭(point-to-point fabric)의 일부를 나타낼 수 있다. 그러한 토폴로지의 일례가 도 2b에 도시된다.

기술된 실시예에 있어서, 지점간 네트워크(point-to-point network) 상호접속(23)은 프로세서 노드들(20, 30, 38, 39)에 결합된다. 지점간 패브릭 토폴로지에 있어서, 각 노드는 시스템 내의 그 외의 노드들에 대한 직접 링크를 갖는다. 네트워크 상호접속(23)은, 전력 관리 메시지들이 프로토콜 층에서의 패킷들 내에서 노드들 간에 전송되는, 계층적(layered) 통신 프로토콜을 가질 수도 있다. 패킷들은 헤더 및 페이로드를 포함하는 데이터 구조들로서; 헤더는 패킷의 소스 어드레스 및/또는 목적지 어드레스와 같은 "라우팅 정보"; 및/또는, 패킷을 수송하기 위해 네트워크 상호접속(23)에 유효하게 존재하는 접속을 식별하는 접속 식별자를 포함한다. 수송, 라우팅, 링크, 및 물리적 층들과 같은 다른 층들은 계층구성(hierarchy)의 프로토콜 층 아래에 상주할 수 있다.

전력 관리 기술들

일 실시예에 있어서, 다수의 디바이스들에 의해 공유된 하나 이상의 리소스를 갖는 전자 시스템에 상주하는 조정 에이전트는 프로세서 혹은 그 외의 주 디바이스를 보다 낮은 전력 상태로 천이시키는 기능을 포함할 수 있다. 조정 에이전트는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 조정 에이전트는, 주 디바이스가 보다 낮은 전력 상태로 천이되는 경우 공유 리소스에 의존하는 보조 디바이스들의 필요 조건들에 대하여 가시성(visibility)을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 다른 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 캐시를 갖는 프로세서가 보다 낮은 전력 상태로의 천이를 위한 타겟이 될 수 있지만, 하나 이상의 다른 프로세서들이 캐시에 대한 액세스를 필요로 할 수 있고 조정 에이전트에 눈에 띄지 않을 수도 있다.

보조 디바이스가 전력(또는 성능) 상태 변화를 겪을 수 있는 리소스에 의존하는 경우에, 보조 디바이스는 의존 관계에 관해 조정 에이전트(또는 주 디바이스)에 피드백을 제공할 수 있다. 이러한 피드백은 주 디바이스로부터 이용가능하지 않은 정보를 조정 에이전트에 제공할 수 있고, 이는 조정 에이전트가 더 나은 전력 관리를 하도록 허용할 수 있다. 피드백이 없다면, 조정 에이전트에 의한, 주 디바이스에 대한 자율적인 액션으로 인해, 보조 디바이스들에 악영향을 줄 수 있다.

이하, 전력 또는 동작 상태에 있어서의 변화가 보조 디바이스들에게 악영향을 미칠 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 통신 패브릭에 결합된 주 디바이스 및/또는 조정 에이전트가 공유 리소스에 의존하는 보조 디바이스에게 질의할 수 있는 메커니즘에 대해 보다 상세히 설명된다. 이러한 조정 메커니즘은, 조정 메커니즘이 없는 시스템에 비해, 향상된 전력/성능 기능성을 제공한다.

일 실시예에서, 전력 관리 메커니즘은 2개의 전력 상태값을 결정할 수 있다. 제1 전력 상태값은 "원하는 상태(desired state)"로 불릴 수 있는데, 이는 보조 디바이스들이 공유 리소스에 의존하지 않는 경우에, 조정 에이전트가 주 디바이스를 위치시키는 상태에 대응할 수 있다. 제2 전력 상태값은 "허가된 상태(allowed state)"로 불릴 수 있으며, 이는 공유 리소스에 의존하는 보조 디바이스들에 의해 허용되는 상태에 대응할 수 있다. 따라서, 결과적인 주 디바이스의 전력 상태는 원하는 상태와는 다를 수 있는데, 그 이유는, 주 디바이스가 보조 디바이스로부터의 응답들에 기초하여 원하는 전력 상태로 천이하도록 허용되지 않을 수 있기 때문이다.

일 실시예에서, 조정 에이전트가, 예를 들어, 주 디바이스용 시스템 소프트웨어로부터 전력 상태 천이의 지시를 수신하는(또는 상이한 전력 상태로의 천이를 개시하는) 경우, 조정 에이전트(또는 주 디바이스)는 공유 리소스에 의존하는 하나 이상의 보조 디바이스로부터 피드백을 수집할 수 있다.

예로서, 주 디바이스는, 많은 마이크로초동안 프로세서 캐시가 다른 시스템 프로세서에 스누프용으로 이용될 수 없는 슬립 상태(sleep state)로 천이될 프로세서일 수 있다. 일 실시예에서, 조정 에이전트 또는 프로세서는 보조 디바이스들(예컨대, 그 외의 프로세서들)로부터의 피드백을 통해 슬립 상태로의 천이에 대한 "허가"를 얻는다. 즉, 프로세서 캐시를 스누프할 수 있는 디바이스들은 상태 천이에 관해 조정 에이전트 또는 프로세서에 피드백을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 의존적인 리소스들로부터 피드백을 간청하기 위해, 조정 에이전트 혹은 주 디바이스는 각 보조 디바이스로 메시지를 전송할 수 있다. 의존 관계들은, 예를 들어, 시스템 관리 소프트웨어 또는 시스템 BIOS(basic input/output system)에 의해 작성되는 의존 관계 리스트를 체크함으로써, 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 보조 디바이스로 전송된 메시지는, 타겟 디바이스가 전력 상태를 천이할 수 있고, 선택적으로 원하는 상태로 천이할 수 있다는 것을 나타낸다. 메시지를 수신하는 보조 디바이스는, 보조 디바이스의 성능을 손상시키지 않으면서 허용가능한 전력 상태를 나타냄으로서 응답한다. 비록 전부는 아니지만, 일부 상황에서, 보조 디바이스에 의해 표시되는 것과 같은 허용가능한 상태는 보조 디바이스의 전력 상태에 대응할 수 있다.

일 실시예에서, 조정 에이전트(또는 주 디바이스)가 하나 이상의 보조 디바이스로부터 응답들을 수신하는 경우, 전력 상태가 결정될 수 있다. 주 디바이스를 위해 사용될 전력 상태는, 예를 들어, 보조 디바이스들에 의해 표시되는 바와 같이, 원하는 전력 상태와 허용가능한 전력 상태 세트로부터의 가장 높은 전력/성능 레벨 상태일 수 있다. 이는 전력 절약보다는 성능을 선택한 결과이다. 대안적인 실시예에서, 다른 상태들, 예를 들어, 가장 낮은 전력 상태가 선택될 수도 있는데, 이는 성능보다는 전력 절약을 선택한 것이다.

일 실시예에서, 보조 디바이스는 요청 메시지에 응답하여 어떠한 전력 상태 천이도 취하지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 보조 시스템 디바이스는 다른 보조 디바이스들로부터의 응답 메시지들을 수신하거나 처리하지 않을 수 있다. 또한, 보조 디바이스는 주 디바이스가 천이된 전력 상태에 대한 표시를 수신하지 않을 수 있다.

일 실시예에서, 재-질의(re-querying)를 지원하는 재시도 메커니즘이 제공될 수 있다. 재시도 메커니즘은, 예를 들어, 이전 전력 상태 천이의 결과에 영향을 미칠 수 있는 시스템 조건들이 변하는 경우에 실시될 수 있다. 일 실시예에서, 재시도 비트는 요청 메시지 내에 포함되어, 메시지가 초기 요청 메시지인지 혹은 재시도 요청 메시지인지를 나타낸다. 재시도 비트의 상태는 디바이스가 전력 상태 또는 다른 조건들이 바뀌었는지 여부를 결정할 수 있도록 한다. 이하, 다수의 재시도 기술들이 보다 상세히 설명된다.

도 3은 전력 관리 방법(46)을 도시한다. 방법(46)은 이미 설명된 바와 같이, ASIC과 같은 내장형 로직 회로 또는 그 외의 상업적으로 이용 가능한 하드웨어 기술로서 구현될 수 있다. 처리 블럭(48)에서, 주 디바이스 내의 계류중인 전력 상태 천이에 대한 통지를 수신한다. 타겟이 된 성능 피드백을 수행하는 하드웨어-기반 모니터와 같은 하드웨어 컴포넌트로부터 통지가 수신될 수도 있지만, 통상적으로, 통지는 소프트웨어로부터 수신될 것이다. 일 실시예에서, 상술한 바와 같이, 조정 에이전트가 사용되어, 블럭(50)에서 전력 상태 천이가 보조 디바이스 세트에 의해 허가되는지 여부를 결정하고, 블럭(52)에서, 허가에 따라 주 디바이스에 대한 전력을 관리한다.

이제 도 4를 참조하면, 전력 상태 천이가 허가되는지 여부를 결정하기 위해 조정 에이전트를 사용하는 하나의 접근법이 블럭(54)에 보다 상세히 도시된다. 따라서, 블럭(54)은 상술한 블럭(50)(도 3)을 용이하게 대신할 수 있다. 구체적으로, 블럭(56)에서, 보조 디바이스 세트 내의 각 디바이스가 전력 상태 천이에 의존적인 것으로 식별된다. 이미 언급한 바와 같이, 의존적인 디바이스를 식별하는 것은, 의존 관계 리스트가 주 디바이스에 제공된, 명시적 또는 암시적인 의존 관계 리스트(57) 중 하나를 액세스함으로써 달성될 수 있다. 블럭(58)에서, 천이 요청 세트를 보조 디바이스 세트로 전송하고, 블럭(60)에서, 보조 디바이스 세트로부터 천이 응답 세트를 수신하는데, 여기서, 각 천이 응답은 전력 상태 천이가 허가되었는지 여부를 나타낸다.

도 5의 블럭(62)에서 보조 디바이스 허가에 따라 주 디바이스에 대한 전력을 관리하는 하나의 접근법에 대해 보다 상세히 도시한다. 따라서, 블럭(62)은 상술한 블럭(52)(도 3)을 용이하게 대신할 수 있다. 특히, 블럭(64)에서는, 모든 천이 응답들이, 제안된 전력 상태 천이가 승인된 것을 나타내는지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면, 블럭(66)에서, 제안된 전력 상태 천이는 주 디바이스에서 개시된다. 그렇지 않으면, 블럭(68)에서, 하나 이상의 천이 응답들이, 대안적인 전력 상태 천이가 승인된 것을 나타내는지 여부가 결정된다. 특히, 제안된 전력 상태 천이가 보다 낮은 상태라면, 대안적인 전력 상태는 현재 상태와 제안된 상태 사이의 중간 상태일 것이다. 예를 들어, 제안된 전력 상태 천이는 P2로부터 P4이고, 여기서, 보조 디바이스들 중 하나는 단지 P2로부터 P3로의 천이만을 허가할 것이다. 대안적인 전력 상태 천이는, 제한 보조 디바이스(limiting secondary device)가 천이 응답에서 대안적인 전력 상태 천이를 주 디바이스로 전송하는, 제한 보조 디바이스의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 성능 모니터에 의해 결정될 수 있다. 대안적인 전력 상태가 식별되면, 블럭(70)에서는, 주 디바이스에서 대안적인 전력 상태 천이를 개시한다.

도 6은 재시도 프로토콜의 일례에 대한 플로우차트이다. 만약 그렇다면, 각각의 천이 요청은 블럭(74)에서 재시도 요청으로 플래그되고, 천이 요청들은 블럭(76)에서 보조 디바이스들로 재전송된다. 블럭(78)에서, 천이 응답 세트를 수신하고, 블럭(80)에서 응답들에 기초하여 주 디바이스의 전력을 관리한다. 대안적으로, 초기 요청이 블로킹 조건(blocking conditions)에서의 변화로 인해 허가되었는지 여부를 결정하기 위해, 주 디바이스는 간단하게 보조 디바이스들을 주기적으로 폴링(poll)할 수 있다(즉, 주기적 베이스(periodic basis)로 재전송을 반복함). 그러한 접근법은 보다 낮은 성능 및 보다 높은 에너지 소모를 희생하여, 보다 큰 단순함을 제공할 것이다.

주 디바이스가 보다 낮은 전력 상태로의 천이를 시도하여 그 결과 주 디바이스의 관점에서 최적이 아닌 전력 레벨을 갖는 상태로의 천이(즉, 변화가 없거나 소정의 중간 상태로의 변화)를 얻은 이후에, 재시도 프로토콜에 대한 특정한 일례가 사용될 수 있다. 주 디바이스는 초기 요청된 상태가 아니므로, 주 디바이스는 "블로킹(blocking)" 조건들이 더 이상 존재하지 않으면, 초기 요청된 상태로의 천이에 대한 또 다른 시도를 실시할 수 있다. 그러한 경우에, 주 디바이스가 보조 디바이스들 중 하나로부터 초기 천이 요청을 수신한다면, 초기 천이 요청은 전송 디바이스의 전력 조건들에 있어서 임의의 종류의 변화를 의미하므로, 그 요청은, 블로킹 조건이 더 이상 존재할 수 없다는 것을 나타내는 역할을 한다. 따라서, 재시도 비트는 새로운 요청이 검출되었을 때 재시도가 필요한지 여부를 수신 보조 디바이스에 알린다.

그렇지 않으면, 실제 전력 조건 변화를 나타내는 인입 요청과 단지 재시도를 나타내는 것을 구별할 수 있는 디바이스가 전혀 없기 때문에, 디바이스는 재시도 요청의 영구 교환(perpetual exchange)(즉, "교착(deadlocking)" 조건)에 빠질 수 있다. 초기 요청된 상태가 허용가능한지 여부를 결정하기 위해, 주 디바이스는 천이 요청들을 재시도 요청들로서 재전송한다.

재시도 프로토콜의 또 다른 예는 보다 높은 전력 상태로의 천이가 보조 디바이스(즉, "증가하는(increasing)" 보조 디바이스)에 의해 요청되는 경우에 구현될 수 있다. 그러한 경우, 주 디바이스의 전력 상태에 있어서의 증가는, 그러한 증가를 개시하는 디바이스의 성능 필요 조건들을 만족시키기 위해 나머지 보조 디바이스들의 전력 레벨에 있어서의 증가를 필요로 할 수도 있다. 따라서, 보조 디바이스가 전력 상태에 있어서의 증가를 요청하는 경우에, 주 디바이스는 천이 요청들을 재전송할 수 있다. 간단히 말해서, 초기 요청이 그 자신의 전력 상태보다 더 높은 전력 상태임을 디바이스가 검출하는 경우, 디바이스는 재시도 요청들을 발행하여 새로 조정된 전력 상태 레벨을 결정할 수 있다.

주 디바이스가 천이 요청(초기 요청 또는 재시도 요청 중 하나)을 전송하고 모든 보조 디바이스로부터 응답들을 수신하기 전에 보조 디바이스로부터 초기 요청을 수신하는 경우에, 재시도 프로토콜의 또 다른 예가 사용될 수 있다. 그러한 경우는, 응답들중 일부가 무효(stale)이고 재시도 요청들이 발행되어야 하는 가능성이 존재한다는 것을 나타낸다.

도 7은 전력 상태 변화 요청 및 응답 교환의 일례에 대한 도면이다. 도 7의 예는 메시지를 전달하여 전력 상태 변화를 조정하는 3개의 디바이스들(700, 710, 720)을 포함한다. 도 7의 예는 설명을 간단히 하기 위해 3개의 디바이스들로 한정된다. 본원에 기술된 메시징 프로토콜들에 의해 임의의 개수의 디바이스들이 지원될 수 있다. 도 7의 예는 시간 표시(Time 1, Time 2, Time 3, Time 4 및 Time 5)를 더 포함한다. 이러한 시간 표시들은 다양한 메시지들의 일시적인 관계들에 대한 일반적인 개념을 제공하기 위해 도시된 것으로, 엄격한 타이밍 필요 조건들을 제시하기 위한 것이 아니다.

Time 1에서, 디바이스(710)는, P1(현재 전력 상태)로부터 P4(더 낮은 전력 상태)로의 원하는 전력 상태의 변화에 대한 표시를 수신한다. 표시는, 예를 들어, 전력 제어 에이전트 또는 운영 체제 소프트웨어로부터 수신될 수 있다. 그 표시에 응답하여, 조정 에이전트(또는 디바이스(710))는 의도된 전력 상태 변화를 나타내는 메시지들("Request[P4]"라는 라벨이 붙은)을 노드(700, 720)로 전송한다. 메시지는, 예를 들어, 재시도 비트, 현재 전력 상태 및/또는 원하는 전력 상태의 표시를 포함할 수 있다.

Time 2에서, 디바이스(700, 720)는 디바이스(710)로부터 초기 요청을 수신한다. 일 실시예에서, 초기 요청에 응답하여, 수신 (보조) 디바이스들은 수신 디바이스들의 관점에서 디바이스(710)에 대해 허용가능한 전력 상태들을 나타내는 응답들을 생성한다. 도 7의 예에 있어서, 디바이스(700)는 허용 가능한 전력 상태를 P3로 응답하고, 디바이스(720)는 허용 가능한 전력 상태를 P2로 응답한다.

Time 3에서, 디바이스(710)(또는 조정 에이전트)는 디바이스(700, 720)로부터의 응답들을 수신하고, 디바이스(710)에 대한 전력 상태를 결정한다. 일 실시예에서, 디바이스(710)는 가장 높은 허용 가능한 전력 상태로 천이할 수 있다. 그러한 실시예에서, 디바이스(710)는 디바이스(720)에 의해 표시되는 바와 같이 전력 상태 P2로 천이할 것이다. 대안적인 실시예에서, 디바이스(710)는 가장 낮은 허용가능한 전력 상태로 천이할 수 있다. 그러한 실시예에서, 디바이스(710)는 디바이스(700)에 의해 표시되는 바와 같이 전력 상태 P3로 천이할 것이다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 상이한 전력 상태, 예를 들어, 중간 전력 상태가 디바이스(710)에 의해 사용될 수 있다.

일 실시예에서, Time 3에서, 디바이스(700, 720)는 재시도 메시지들(디바이스(700)로부터의 Request[P3] 및 디바이스(720)로부터의 Request[P2])을 발생할 수 있는데, 그 이유는 초기 요청이 디바이스(710)로부터 수신된 경우에, 디바이스(700, 720)가 원하는 상태들에 있지 않기 때문이다.

Time 4에서, 디바이스(700, 710)는 전력 상태 P2로의 천이를 요청하는 재시도 요청 메시지를 디바이스(720)로부터 수신한다. 유사하게, 디바이스(710, 720)는 전력 상태 P3로의 천이를 요청하는 재시도 요청 메시지를 디바이스(700)로부터 수신한다. 재시도 요청 메시지에 응답하여, 디바이스(710)가 전력 상태 P4에 있기 때문에 전력 상태 P4가 허용가능하다는 것을 나타내는 응답 메시지를 디바이스(710)가 발행한다. 유사하게, 재시도 요청 메시지에 응답하여, 디바이스(700)가 전력 상태 P3에 있기 때문에 전력 상태 P3가 허용가능하다는 것을 나타내는 응답 메시지를 디바이스(700)가 발행하며, 디바이스(720)가 전력 상태 P2에 있기 때문에 젼력 상태 P2가 허용가능하다는 것을 나타내는 응답 메시지를 디바이스(720)가 발행한다.

Time 5에서, 디바이스(700)는 전력 상태 P4 및 P2가 각각 허용가능하다는 것을 나타내는 응답 메시지들을 디바이스(710, 720)로부터 수신한다. 일 실시예에서, 응답 메시지들을 수신하는 것에 응답하여, 디바이스(700)는 전력 상태 P2로 천이한다. 또한, Time 5에서, 디바이스(720)는 전력 상태 P3 및 P4가 각각 허용가능하다는 것을 나타내는 응답 메시지들을 디바이스(700, 710)로부터 수신한다. 일 실시예에서, 응답 메시지를 수신하는 것에 응답하여, 디바이스(720)는 전력 상태 P3로 천이한다.

도 7에 따른 예의 결과, 디바이스(700, 710, 720) 각각은 Time 1에서와는 다른 전력 상태로 천이한다. 도 7과 관련하여 기술된 바와 같이, 전력 상태의 천이가 조정되면, 다수의 시스템 디바이스의 전력 및 성능 필요 조건들의 균형을 맞춤으로써, 전체 시스템의 효율성을 증가시킬 수 있다.

결론

명세서에 있어서, "일 실시예" 또는 "실시예"라는 용어는, 실시예와 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 명세서의 여러 곳에 있는 "일 실시예에 있어서"라는 문구는 반드시 모두 동일한 실시예를 나타내는 것은 아니다.

본 발명은 여러 실시예의 견지에서 설명되었으나, 당업자라면, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구 범위의 정신 및 범위 내에서 수정 및 개조가 실행될 수 있다는 것을 인지할 것이다.

본 발명에 따르면, 시스템 내의 전력 상태 관리를 조정하여, 시스템에서의 더 큰 효율성 및 향상된 성능을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 유사한 참조 번호들이 유사한 구성요소들을 지칭하는 첨부 도면에서 일례로 설명되며, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 조정 에이전트를 갖는 시스템의 일례에 대한 블럭도이다.

도 2a는 컴퓨터 시스템의 일례에 대한 도면이다.

도 2b는 컴퓨터 시스템의 제2 예에 대한 도면이다.

도 3은 전력 상태 천이들을 관리하는 방법의 일례에 대한 플로우차트이다.

도 4는 주 디바이스에서의 전력 상태 천이가 보조 디바이스 세트에 의해 허가되는지 여부를 결정하기 위해 조정 에이전트를 사용하는 프로세스의 일례에 대한 플로우차트이다.

도 5는 보조 디바이스 허가에 기초하여 전력을 관리하는 프로세스의 일례에 대한 플로우차트이다.

도 6은 재시도 프로토콜(retry protocol)의 일례에 대한 플로우차트이다.

도 7은 전력 상태 변화 요청 및 응답 교환의 일례에 대한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시스템

12 : 주 디바이스(primary device)

14 : 리소스

16 : 보조 디바이스(secondary device)

18 : 조정 에이전트(coordination agent)

Claims

전자 시스템에서 주 디바이스에 대한 동작 상태의 잠재적인 변화를 나타내는 메시지를 전송하는 단계;

상기 주 디바이스와 결합된 하나 이상의 보조 디바이스들 각각으로부터, 상기 하나 이상의 보조 디바이스들에 의해 표시되는 상기 주 디바이스의 허용가능한 동작 상태들을 나타내는 상기 메시지에 대한 하나 이상의 응답을 수신하는 단계; 및

상기 보조 디바이스들로부터 수신된 상기 응답들에 기초하여 결정된 동작 상태로 상기 주 디바이스를 천이하는 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

대안적인 전력 상태 천이가 허가됨을 상기 하나 이상의 응답이 나타내면, 상기 주 디바이스에서 상기 대안적인 동작 상태 천이를 개시하는 단계를 더 포함하고, 상기 대안적인 전력 상태 천이는 상기 보조 디바이스들 중 적어도 하나의 성능 필요 조건에 기초하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 주 디바이스에 대한 동작 상태의 상기 잠재적인 변화를 나타내는 상기 메시지를 전송하는 단계는,

계류중인 전력 상태 천이의 통지를 수신하는 단계; 및

조정 에이전트(coordination agent)를 사용하여, 주 디바이스에서의 상기 전력 상태 천이가 상기 하나 이상의 보조 디바이스에 의해 허가되었는지 여부를 결정하기 위해 하나 이상의 보조 디바이스로 전송될 메시지를 생성하는 단계 - 상기 주 디바이스는 상기 보조 디바이스 세트와 리소스를 공유함 -

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 보조 디바이스들로부터 수신된 상기 응답들에 기초하여 결정된 동작 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 단계는,

상기 주 디바이스에 대한 타겟 전력 상태를, 상기 보조 디바이스들로부터 수신된 상기 응답들에 의해 표시되는 바와 같은 상기 주 디바이스에 대한 하나 이상의 허용가능한 전력 상태와 비교하는 단계; 및

상기 타겟 전력 상태와 상기 하나 이상의 허용가능한 전력 상태들 중 하나로 상기 주 디바이스를 천이시키는 단계

를 포함하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 타겟 전력 상태와 상기 하나 이상의 허용가능한 전력 상태들 중 하나로 상기 주 디바이스를 천이시키는 단계는, 상기 타겟 전력 상태와 상기 하나 이상의 허용가능한 전력 상태들에서 가장 높은 전력 상태로 주 전력 상태를 천이시키는 단계를 포함하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 타겟 전력 상태와 상기 하나 이상의 허용가능한 전력 상태들 중 하나로 상기 주 디바이스를 천이시키는 단계는, 상기 타겟 전력 상태와 상기 하나 이상의 허용가능한 전력 상태들에서 가장 낮은 전력 상태로 주 전력 상태를 천이시키는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 동작 상태는 전력 상태를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 동작 상태는 성능 상태를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 주 디바이스에 대한 동작 상태의 잠재적인 변화를 나타내는 후속 메시지를 전송하는 단계;

상기 후속 메시지를 재시도 메시지로서 표시하는 단계;

상기 주 디바이스와 결합된 하나 이상의 보조 디바이스들 각각으로부터, 상기 하나 이상의 보조 디바이스들에 의해 표시된 상기 주 디바이스의 허용가능한 동작 상태들을 나타내는 상기 후속 메시지에 대한 하나 이상의 후속 응답들을 수신하는 단계; 및

상기 보조 디바이스들로부터 수신된 상기 후속 응답들에 기초하여 결정된 후속 동작 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 단계

를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 보조 디바이스들 중 하나에 대한 동작 상태의 잠재적인 변화를 나타내는 메시지를 전송하는 단계;

상기 후속 메시지를 재시도 메시지로서 표시하는 단계; 및

상기 보조 디바이스들로부터 수신된 응답들에 기초하여 결정된 선택된 동작 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 단계

를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 보조 디바이스들 중 선택된 것에 대한 동작 상태의 잠재적인 변화를 나타내는 메시지를 전송하는 단계;

상기 후속 메시지를 재시도 메시지로서 표시하는 단계; 및

그 외의 보조 디바이스들로부터 수신된 응답들에 기초하여 결정된 동작 상태로 상기 선택된 보조 디바이스를 천이시키는 단계

를 더 포함하는 방법.
하나 이상의 보조 디바이스와 리소스를 공유하는 주 디바이스 - 상기 하나 이상의 보조 디바이스는 상기 주 디바이스와 결합됨 - ; 및

상기 주 디바이스 및 상기 하나 이상의 보조 디바이스와 결합되어, 주 디바이스에 대한 동작 상태의 잠재적인 변화를 나타내는 메시지를 상기 하나 이상의 보조 디바이스로 전송하고, 상기 보조 디바이스들로부터 수신된 응답들에 기초하여 결정된 동작 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 조정 에이전트(coordination agent)

를 포함하는 장치.
제12항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 전력 상태 천이의 통지를 수신하고, 보조 디바이스들을 전력 상태 천이에 의존하는 것으로서 식별하고, 상기 메시지를 상기 보조 디바이스들로 전송하고, 상기 보조 디바이스들로부터의 상기 응답들을 수신하는 장치.
제12항에 있어서,

상기 주 디바이스는 프로세서를 포함하고, 상기 리소스는 캐시 메모리를 포함하며, 상기 보조 디바이스들 중 적어도 하나는 프로세서를 포함하는 장치.
제12항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 명시적인 의존 관계 리스트 및 암시적인 의존 관계 리스트 중 적어도 하나를 액세스하도록 결합되어, 보조 디바이스들이 전력 상태 천이에 의존적인 것으로서 식별하고, 상기 의존 관계 리시트는 상기 주 디바이스에 제공되는 장치.
제12항에 있어서,

상기 동작 상태는 전력 상태를 포함하는 장치.
제12항에 있어서,

상기 동작 상태는 성능 상태를 포함하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 전자 시스템 내의 회로를 포함하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 무선 디바이스들의 네트워크로서 구성된 다수의 디바이스들과 통신하도록 구성된 회로를 포함하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 상기 메시지에 의해 표시된 바와 같은 타겟 전력 상태 및 상기 응답들에 의해 표시된 바와 같은 하나 이상의 허용가능한 전력 상태에서 가장 높은 전력 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 장치.
제11항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 상기 메시지에 의해 표시된 바와 같은 타겟 전력 상태 및 상기 응답들에 의해 표시된 바와 같은 하나 이상의 허용가능한 전력 상태들에서 가장 낮은 전력 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 장치.
디지털 신호 프로세서;

하나 이상의 보조 디바이스와 리소스를 공유하는 상기 디지털 신호 프로세서와 결합된 주 디바이스 - 상기 하나 이상의 보조 디바이스는 상기 주 디바이스와 결합됨 - ; 및

상기 주 디바이스 및 상기 하나 이상의 보조 디바이스와 결합되어, 주 디바이스에 대한 동작 상태의 잠재적인 변화를 나타내는 메시지를 상기 하나 이상의 보조 디바이스로 전송하고, 상기 보조 디바이스들로부터 수신된 응답들에 기초하여 결정된 동작 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 조정 에이전트

를 포함하는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 전력 상태 천이의 통지를 수신하고, 상기 보조 디바이스들을 전력 상태 천이에 의존적인 것으로서 식별하고, 상기 메시지를 상기 보조 디바이스들로 전송하고, 상기 보조 디바이스들로부터의 상기 응답들을 수신하는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 주 디바이스는 프로세서를 포함하고, 상기 리소스는 캐시 메모리를 포함하며, 상기 보조 디바이스들 중 적어도 하나는 프로세서를 포함하는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 명시적인 의존 관계 리스트 및 암시적인 의존 관계 리스트 중 적어도 하나를 액세스하도록 결합되어, 보조 디바이스들이 전력 상태 천이에 의존적인 것으로서 식별하고, 상기 의존 관계 리스트는 상기 주 디바이스에 제공되는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 동작 상태는 전력 상태를 포함하는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 동작 상태는 성능 상태를 포함하는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 전자 시스템 내의 회로를 포함하는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 상기 메시지에 의해 표시된 바와 같은 타겟 전력 상태 및 상기 응답들에 의해 표시된 바와 같은 하나 이상의 허용가능한 전력 상태에서 가장 높은 전력 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 시스템.
제22항에 있어서,

상기 조정 에이전트는 상기 메시지에 의해 표시된 바와 같은 타겟 전력 상태 및 상기 응답들에 의해 표시된 바와 같은 하나 이상의 허용가능한 전력 상태들에서 가장 낮은 전력 상태로 상기 주 디바이스를 천이시키는 시스템.