KR20060134945A - 전력 절약 방법 및 시스템 - Google Patents

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요제프 피. 반 가셀
오즈캔 메수트
요한네스 에이치. 엠. 코스트
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 전자 대용량 저장장치의 전력 소비의 감소, 특히 모바일 인포테인먼트 제품들의 전력 소비의 감소에 관한 것이다. 전력소비를 감소시키기 위한 장치는 대용량 저장장치(48) 및 버퍼 메모리(43, 44)를 포함하는 서브시스템을 갖추고 있다. 버퍼 메모리(43, 44)의 크기는 저전력 소비가 최적으로 달성되도록 하는 방식으로 적응된다. 이는 버퍼 메모리 칩들에 포함된 메모리 뱅크들(45)을 활성화 또는 역활성화함으로써 달성된다. 활성화된 메모리 뱅크들(45)의 수는 서브시스템의 특징들, 예컨대 대용량 저장장치(48)로 그리고 대용량 저장장치(48)로부터의 전송하는데 적합한 적정 비트율을 동작시킴으로써 결정된다.
모바일 인포테인먼트 제품, 전력 소비, 버퍼 메모리, 메모리 뱅크

Description

전력 절약 방법 및 시스템{Power saving method and system}
본 발명은 일반적으로 동력 시스템(electrically powered system)들의 전력 소비를 감소시켜 에너지를 절약하기 위한 분야에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 대용량 전자 저장장치들의 전력 소비를 감소시키는 것에 관한 것이고, 보다 더 구체적으로는 모바일 인포테인먼트 제품들(mobile infotainment products)의 전력 소비를 감소시키는 것에 관한 것이다.
모바일 저장장치들은 일반적으로 하드 디스크 드라이브들(Hard Disk Drives;HDD) 또는 광학 비트 엔진들과 같은 대용량 저장장치들을 포함한다. 이들 HDD들 또는 광학 비트 엔진들에 의하여 소비되는 전력은 모바일 장치에 의하여 소비되는 전체 전력의 중요한 부분을 형성한다. 이러한 휴대용 장치들, 예컨대 인포테인먼트 장치들은 제한된 전력 소스, 즉 배터리를 통해 동작하기 때문에, 배터리가 교체되거나 또는 재충전되기 전에 전체 부하 배터리의 동작 시간을 가능한 길게 하는 것이 바람직하다. 이는 장치가 가능한 작은 에너지를 소비해야 하는 이유들 중 한 이유이다.
이러한 저장장치를 사용할 때 에너지를 절약하기 위한 하나의 가장 중요한 해결책은, 데이터가 판독 또는 기록되지 않을 때 장치를 스위치 오프하는 것이다. 그러나, 이러한 경우에, 저장장치가 비활성화된 후 다시 시동될 때 데이터 액세스의 속도가 매우 느리다. 선택적으로, 여러 레벨들의 전력 소비 모드들을 가진 저장장치가 WO01/15161에 개시되어 있다. 이 장치는 장치로의 마지막 기록 액세스 또는 장치로부터의 마지막 판독 액세스로부터 시간이 시작되기 때문에 저전력 소비 모드들로 진보적으로 변화하고 있다. 그러나, 이러한 장치는 저전력 상태로부터, 즉 저장장치의 부분적 차단 또는 완전 차단으로부터 전체 전력 상태로 복원될 때 액세스 시간이 긴 단점을 가진다.
예컨대 휴대용 MP3 또는 DVD와 같은 모바일 인포테인먼트 장치들에서 오디오, 비디오, 또는 오디오-시각 스트리밍 애플리케이션들에 있어서, 소비된 전체 에너지는 전술한 방법 외에 버퍼 메모리 및 버퍼링 방식들을 사용함으로써 현저하게 감소될 수 있다. 이들 방식들은 고전송 비트율을 가진 버스티 방식(bursty way)으로 데이터를 판독 또는 기록하고 가능한 드라이브의 전력을 강하시키거나 또는 드라이브를 대기모드로 전환하는 것이 효율적이라는 사실을 이용한다. 드라이브가 전력 강하하거나 또는 대기 모드로 전환되는 시간 동안, 데이터는 각각 버퍼로부터 판독되거나 또는 버퍼로 기록된다. 이러한 타입의 버퍼링된 데이터 전송의 예는 US-B-6,496,915에 개시되어 있다.
이를 위하여, 고체상태 RAM은 오디오-시각 데이터가 재생의 경우에 디코더에 의하여 소비되거나 또는 기록의 경우에 저장매체에 기록됨으로써 추가로 처리되려 할 때까지 상기 오디오-시각 데이터를 버퍼링하기 위하여 사용된다. 이러한 절차는 사용되는 저장매체와 무관하며, 여기서 전형적인 저장매체는 예컨대 HDD들, CD 들, DVD들, 블루레이 디스크들(BluRay discs) 또는 SFFO(Small Form Factor Optical) 디스크들이다. 그러나, 단순화를 위하여, 이러한 설명의 나머지는 HDD들만을 다룰 것이다. 이러한 서브시스템에 의하여 소비된 전력이 HDD 및 버퍼링 고체상태 RAM에 의하여 소비된 전력들의 합에 의하여 결정된다. 비록 RAM에 의하여 소비되는 전력이 디스크 드라이브들의 전력 소비와 비교하여 약간 작게 보일지라도, 특히 DRAM들의 경우에 무시할 수 없다. 버퍼의 전력 소비는 대략 버퍼의 크기에 비례한다. 게다가, 버퍼의 크기가 클수록 디스크 드라이브의 전력 소비가 작아진다. 그러나, 동시에, 버퍼 메모리의 전력 소비는 크기에 비례하여 증가한다. JP-2000298935에서는 고주파수용 소용량 부분 및 저주파수용 대용량 부분을 가진 하드웨어 버퍼 솔루션을 제공함으로써 버퍼의 전력 소비를 감소시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 솔루션은 저장장치로 그리고 저장장치로부터의 다른 비트율들이 두 개의 버퍼 부분들의 다른 비율을 요구하기 때문에 융통성이 없다. 게다가, 물리적 칩들 및 내부 뱅크들의 수는 JP-2000298935에 개시된 설계로 인하여 추가로 감소될 수 없고 고정된 전력 소비를 결정한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 여러 동작 조건들 하에서 서브시스템의 성능을 저하시키지 않고 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템의 전체 전력 소비를 적응적으로 감소시키는데 있다.
본 발명은 첨부된 청구범위에 따라 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템의 전체 전력 소비를 적응적으로 최소화하는 방법, 장치 및 컴퓨터-판독가능 매체를 제공하여 적어도 전술한 문제점들을 해결한다.
본 발명에 따른 일반적인 해결방법은 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템의 동작 구성요소들과 관련하여 버퍼 메모리의 특징을 적응적으로 수정하여 서브시스템의 동작 구성요소들의 주어진 세트가 전력을 최소로 소비하도록 함으로써 결과적으로 서브시스템의 전력 소비를 전체적으로 최소화하는 것이다.
특히, 서브시스템의 미리 결정된 성능을 유지하면서 최적의 저전력 소비가 달성되도록, 이상적인 버퍼 크기가 결정되고 버퍼의 임의의 영역들이 차단된다.
본 발명의 양상들에 따르면, 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 장치의 전체 전력 소비를 적응적으로 최소화하는 방법, 장치 및 컴퓨터-판독가능 매체가 기술된다.
본 발명은 현재의 요건들과 관련하여 버퍼의 크기를 적응시켜서 넓은 성능 범위 내에서 주어진 성능을 유지하면서 최소 에너지로 서브시스템을 사용한다는 점에서 종래기술에 비하여 장점을 가진다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부 도면들을 참조로 하여 본 발명의 이하의 실시예들의 설명을 검토할 때 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 서브시스템의 전체 전력소비에 대한 버퍼 크기의 영향을 기술한 그래프.
도 2는 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템을 기술한 개 략도.
도 3은 본 발명의 실시예를 기술한 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치를 기술한 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 양상의 실시예에 따른 컴퓨터-판독가능 매체(5)를 기술한 개략도.
본 발명의 일 양상의 실시예에 따르면, 이하의 3개의 구성요소들의 특징들은 도 3에 기술된 방법(3)의 단계들로 기술되며, 도 2에 도시된 바와 같이 HDD와 같은 대용량 저장장치(21), 및 SDRAM 버퍼 메모리(22)를 포함하는 서브시스템(2)의 전력 소비를 최소화하기 위하여 적응적으로 결정 및 수정되며, 이하의 3개의 구성요소는 다음과 같다:
ㆍ HDD(21) 또는 광학 비트 엔진
ㆍ SDRAM 스케줄링 버퍼들(22)
ㆍ 오디오/비디오 스트림(24)의 비트율
HDD 내지 버퍼들(22)로/로부터의 데이터 스트림(23)은 일반적으로 고정 비트율로 수행되며, 여기서 비트율은 주어진 HDD 위치에 대하여 고정된다. 실제 속도는 일반적으로 데이터가 디스크로부터 판독되는 등각속도로 인하여 디스크 상의 위치에 따라 변화한다. 실제 값은 각각의 경우에 결정될 수 있으며, 선택적으로 평균값은 주어진 스트림에 대하여 사용될 수 있다. 게다가, 등각속도(CAV) 광학 드라이브들의 데이터율들은 위치에 종속된다. 다른 한편으로, 등선형속도(CAV) 광학 드라이브들은 디스크 위치에 독립적인 고정 데이터율을 가지며, 이 경우에 고정 데이터율이 가정될 수 있다. 더욱이, 데이터는 앞서 기술된 바와 같이 버스티 방식으로 판독된다. 발명자들에 의하여 수행된 계산들 및 검증 실험들은 스케줄러 버퍼 크기의 함수로서 HDD의 최대 스루풋 및 스트림의 비트율들의 분할에 의하여 결정된 최소값으로 HDD 전력 소비가 감소한다는 것을 제시한다. 게다가, 최대 HDD 스루풋은 디스크의 위치, 즉 다른 영역들에 따른다. 외부 영역들은 내부 영역들보다 높은 비트 밀도를 가지며, 즉 높은 비트 밀도는 CAV 시스템의 높은 스루풋을 야기한다. 다른 한편으로, SDRAM들의 전력 소비는 일반적으로 SDRAM의 크기가 증가할 때 선형적으로 증가한다. 전술한 것으로부터 SDRAM 전력이 SDRAM 크기에 대하여 선형적으로 증가한다는 것을 알았다. 기존 SDRAM 칩들의 계산들은 이를 검증한다. SDRAM 전력이 버퍼의 크기에 따라 증가하는 것이 아니라 SDRAM 크기에 따라 증가한다는 것에 유의해야 한다. 버퍼 크기는 SDRAM 크기보다 작을 수 있다. SDRAM들 및 HDD의 전력 소비는 4Mbps의 비디오 스트림의 전형적인 SDRAM 크기를 가진 전형적인 드라이브와 관련하여 도 1에 도시된다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 전체 전력 소비는 임의의 스케줄러 버퍼 크기에서 전술한 3개의 구성요소들의 특정 결합에 대하여 최적이다.
게다가, HDD 및 SDRAM들의 전력 소비 특징들이 HDD의 소모 및 마모를 제외하고 시간에 대하여 고정되어 있다는 것이 가정된다. 일정값을 가정한 대안으로서 실제 데이터 스루풋을 측정함으로써 미세한 성능 변화가 용이하게 추적될 수 있다.
예컨대 128kbps로 음악을 재생하는 것과 같은 저비트율 애플리케이션에 최적 인 버퍼의 크기는 예컨대 27Mbps로의 캠코더 기록과 같은 고비트율 애플리케이션의 버퍼 크기와 다르다. 따라서, 서브시스템의 버퍼 메모리의 최적 버퍼 크기는 서브시스템을 사용하는 다른 애플리케이션들에 대하여 시간에 따라 변화할 것이다.
다중 동시 스트림들의 경우에, 모든 스트림의 비트율들의 합이 고려된다.
그러므로, 서브시스템의 버퍼 메모리는 고비트율에 대하여 전체적으로 서브시스템의 저전력 소비를 제공하기 위하여 충분히 큰 크기를 가져야 한다. 그러나, 이는 저비트율 애플리케이션들에서 원치않는 초과 전력 소비를 유발한다.
도 3에 기술된 전술한 방법은 예컨대 HDD 스케줄러가 새로운 스트림을 초기화할 때 단계(30)에서 시작하며, 단계(31)에서는 HDD 데이터율이 결정된다. 단계(32)에서는 버퍼 메모리로/로부터의 스트림 비트율이 결정되며, 여기서 스트림 비트율은 일반적으로 스트림의 평균 비트율이나 비트율 인코딩 동안 임의의 제한치 내에서 변화할 수 있다. 다음에, 최적 버퍼 크기, 즉 서브시스템의 전력소비를 최소로 하는 크기가 단계(33)에서 결정된다. 이는 예컨대 버퍼 크기를 능동적으로 변화시키고 전력 소비를 측정 및 피드백하고, 공식 또는 룩-업 테이블에 의하여 최적 버퍼 크기를 계산함으로써 수행될 수 있다. 서브시스템의 가장 낮은 전력을 소비하도록 하는 최적 버퍼의 크기가 결정될 때, 이러한 최적 버퍼의 크기는 단계(34)에서 조절된다. 다음으로, 서브시스템은 주어진 스트리밍 비트율에 대하여 가능한 낮은 에너지 소비로 실행된다. 가변 비트율 스트림들에서 평균 비트율이 임의의 범위 내에서 변화한다는 것에 유의해야 한다.
본 발명의 다른 양상의 실시예에 따르면, 모바일 장치가 제공된다. 모바일 장치는 다수의 내부 메모리 뱅크들을 가진 적어도 하나의 SDRAM IC를 포함한다. 모바일 SDRAM들은 메모리 뱅크들의 일부를 선택적으로 스위치 오프하도록 하는 특징을 가진다. 이는 때때로 부분 어레이 자체 리프레시(Partial Array SelfRefresh;PASR)라 불린다.
HDD 및 SDRAM 버퍼를 액세스하는 역할을 하는 디스크 스케줄러는 최적 메모리 구성을 동적으로 결정하기 위하여 HDD 및 SDRAM에 대한 지식을 사용한다. 더 상세히, 이러한 동작은 스트리밍을 위하여 새로운 스트림이 허용될 때마다 수행된다. HDD 및 SDRAM들의 특징들은 애플리케이션에 저장된다. 만일 예컨대 HDD의 경우에 시간에 따른 변화들이 예측되면, 이들 특징들은 예컨대 HDD의 측정치들에 기초하는 예컨대 특정 명령을 통해 드라이브 그 자체로부터 검색될 수 있다.
도 4는 현재의 실시예를 더 상세히 기술한다. 전형적인 서브시스템(4)은 데이터 전송 화살표(49)에 의하여 지시된 바와 같이 HDD(48)로부터 데이터를 판독하거나 또는 HDD(48)로 데이터를 기록하는 애플리케이션 장치(41)를 포함한다. 데이터는 HDD로부터 그리고 HDD로 직접 전송되지 않으나 저전력 HDD 스케줄러(42)에 의하여 전송된다. 스케줄러(42)는 SDRAM들과 같은 버퍼 메모리 칩들(43, 44)로부터/로의 데이터 흐름들(50, 51), HDD로/로부터의 데이터 흐름(52), 및 애플리케이션 장치(41)로/로부터의 데이터 흐름(49)을 제어한다. HDD로/로부터의 데이터 흐름(52)의 스트리밍율은 하드웨어에 의하여 고정되고 결정되며, 기본 인자는 분당 회전들 및/또는 매체 특징들에 의하여 결정되는, 실제 매체에 대한 액세스 속도이다. 보통, HDD에 접속된 버스는 실제 저장 매체보다 빠르다. PC들에서, 하드웨어 인터 페이스는 보통 HDD보다 빠르다. 그러나, CE 애플리케이션들에서는 상기의 경우가 적용되지 않는다. 게다가, 스케줄러(42)는 어느 메모리(45)(B1,...,B4)가 활성화될 것인지를 제어한다. 이는 스케줄러(42)에 접속된 제어 라인들(47)을 가진 스위치들(46)에 의하여 수행되며, 즉 스케줄러(42)는 이들 메모리 뱅크들을 스위치 온 또는 스위치 오프함으로써 메모리 뱅크들의 구성을 결정한다. 만일 뱅크들이 내부 메모리이면, SDRAM의 레지스터를 셋팅함으로써 스위칭이 이루어질 수 있다. 그러므로, 서브시스템(4)을 설계할 때 단지 알려지지 않은 구성요소는 스트림들(49, 50, 51)의 비트율이며, 전체 비트율은 동시 스트림들의 수 또는 애플리케이션 타입에 따른다. 애플리케이션(41)이 새로운 스트림을 시작하도록 스케줄러(42)에 요구할 때마다, 애플리케이션은 스트림 또는 다수의 스트림의 특정 구성에 대한 최적 버퍼 크기를 재계산한다. 다음으로, 스케줄러(42)는 최적 메모리 뱅크 구성을 파워업한다. 즉, HDD(48), SDRAM(43, 44) 및 스트림 비트율의 주어진 특징들과 관련하여 도 1에 따른 앞의 이론에 따라 전력 소비가 최소로 되도록 내부 메모리 뱅크들(45)의 수가 활성화된다.
그러므로, 버퍼 크기는 뱅크들/칩들의 수로 결정되며, 이에 따라 실제 계산된 수는 실행을 위하여 뱅크들의 정수로 반올림될 것이다.
다중 동시 스트림들을 가진 동적 구성에서, 두 개의 다른 상황들이 구별된다. 첫째 새로운 스트림이 스케줄러에 의하여 허용될 때, 둘째 스트림은 스케줄러에 의하여 중지 및 제거된다. 첫 번째의 경우는 여분의 메모리 뱅크들을 파워업함으로써 달성된다. 두 번째의 경우는 데이터가 손실될 때마다 버퍼링된 데이터를 계속해서 유지하는 메모리 뱅크들이 스위치 오프되지 않아야 할 때 고려된다. 따라서, 이러한 메모리 뱅크의 파워 오프는 예컨대 지연되거나, 또는 메모리 뱅크의 버퍼링된 데이터는 제 1 메모리 뱅크가 파워-오프된 후에 파워-온을 유지하는 다른 메모리로 이동된다.
스케줄러(42) 또는 스케줄러(42) 및 애플리케이션(41) 둘 다는 전용회로들(1)(ASIC) 또는 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로프로세서들로서 구현될 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 방법의 실시예를 실행하는 프로세싱(60)이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예는 컴퓨터-판독가능 매체(5)를 도시하는 도 5에 기술된다. 컴퓨터 판독가능 매체(5)는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장장치이며, 이러한 데이터의 저장은 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 하드 드라이브들, 네트워크 부착 저장장치(network attached storage;NAS), 판독전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM들, CD-R들, CD-RW들, 자기 테이프들, 및 다른 광학 및 비광학 데이터 저장 장치들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 코드가 저장되어 분배 방식으로 실행되도록 네트워크 접속 컴퓨터 시스템들을 통해 분배될 수 있다.
컴퓨터-판독가능 매체(5)는 컴퓨터(55)에 의하여 처리하는 컴퓨터 프로그램을 내장한다. 컴퓨터 프로그램은 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템의 전체 전력 소비를 적응적으로 최소화하는 다수의 코드 세그먼트들(56, 57, 58, 59)을 포함한다. 버퍼 메모리로부터의 주어진 스트리밍 비트율에 대하여 서브시스템의 전력 소비가 최소인 최적 버퍼 크기는 코드 세그먼트들에 의하여 계산된다. 게다가, 버퍼 메모리의 버퍼 크기는 서브시스템의 전력 크기가 최소로 되도록 코드 세그먼트들에 의하여 최적 버퍼 크기로 조절된다. 더 상세히, 예컨대 HDD 스케줄러가 새로운 스트림을 초기화할 때, 코드 세그먼트(56)는 HDD 데이터율을 결정한다. 추가 코드 세그먼트(57)는 버퍼 메모리로/로부터의 스트림 비트율을 결정한다. 다음으로, 최적 버퍼 크기, 즉 서브시스템의 전력 소비를 최소로 하는 버퍼 크기는 코드 세그먼트(58)에 의하여 결정된다. 서브시스템의 전력 소비를 최소로 하는 최적 버퍼 크기가 코드 세그먼트(58)에 의하여 결정될 때, 이러한 최적 버퍼 크기는 코드 세그먼트(59)에 의하여 조절된다. 다음으로, 서브시스템은 주어진 스트리밍 비트율에 대하여 가능한 낮은 에너지 소비로 동작한다.
본 발명에 따른 앞서 기술된 방법, 장치 및 컴퓨터-판독가능 매체의 응용 및 용도는 휴대용 장치들, 예컨대 디지털 캠코더들, 개인 휴대 단말들(PDA)의 분야와 같은 전형적인 분야들을 포함하나 또한 전력 감소가 중요한 전술한 서브시스템을 포함하는 다른 시스템들을 포함한다. 이는 예컨대 다수의 서브시스템을 가지며 소비된 전력에 비례하는 소산열을 최소화하는데 바람직한 컴퓨터 서버 분야이다.
본 발명은 특정 실시예를 참조로 하여 앞서 기술되었다. 그러나, 앞서 기술된 실시예들과 다른 실시예들은 첨부된 청구항들의 범위 내에서, 예컨대 하드웨어 또는 소프트웨어 등에 의하여 앞서 언급된 방법을 구현하는 앞서 기술된 장치들과 다른 대용량 저장장치들 내에서 가능하다.
게다가, 용어 "포함하다(comprise)"는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 단수는 복수를 배제하지 않으며, 단일 프로세서 또는 다른 유닛들은 청구항들에서 인용된 여러 유닛들 또는 회로들의 기능들을 수행할 수 있다.

Claims (13)

  1. 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템을 포함하는 장치의 전체 전력 소비를 적응적으로 최소화하기 위한 방법에 있어서,
    상기 버퍼 메모리로 그리고 상기 버퍼 메모리로부터의 주어진 스트리밍 비트율에 대하여 상기 서브시스템의 전력 소비가 최소로 되는 최적 버퍼 크기를 결정하는 단계; 및
    상기 서브시스템의 전력 소비가 최소로 되도록 상기 버퍼 메모리의 상기 버퍼 크기를 상기 최적 버퍼 크기로 조절하는 단계를 포함하는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버퍼 크기를 조절하는 상기 단계는 상기 버퍼 메모리의 크기를 증가시키기 위하여 상기 버퍼 메모리의 메모리 뱅크들 및/또는 메모리 IC들을 스위칭-온(switching-on)하는 단계 및 상기 버퍼 메모리를 감소시키기 위하여 상기 메모리 뱅크들 및/또는 메모리 IC들을 스위칭-오프(switching-off)하는 단계를 포함하는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저장장치는 하드디스크 드라이브이며, 상기 최적 버퍼 크기를 결정하는 상기 단계는:
    하드디스크 드라이브 데이터율을 결정하는 단계;
    상기 버퍼 메모리로 그리고 상기 버퍼 메모리로부터의 스트림 비트율을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 스트림 비트율에서 가장 낮은 전력 소비를 가진 상기 최적 버퍼 크기를 결정하는 단계를 포함하는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 최적 버퍼 크기 결정 단계는 공식으로부터 최적 버퍼 크기를 계산하는 단계, 룩-업 테이블에서 최적 버퍼 크기를 조사하는 단계, 또는 버퍼 크기를 제어하는 피드백 루프에서 상기 서브시스템의 최소 전력 소비를 측정하는 단계를 포함하는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최적 버퍼 메모리 값은 상기 최적 버퍼 크기를 결정하기 위하여 사용되는 하드디스크 드라이브 전력 소비를 계산 및 추정하기 위하여 상기 하드디스크 드라이브의 듀티 사이클(duty cycle)을 제공하는 상기 스트림 비트율 및 상기 디스크 비트율의 비에 의하여 결정되는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 새로운 스트림이 허용될 때 여분의 메모리 뱅크들 및/또는 메모리 IC들을 파워 업(power up)하는 단계를 더 포함하 는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메모리 뱅크 또는 IC의 파워-다운은 지연되거나, 또는 상기 메모리 뱅크 또는 IC의 상기 버퍼링된 데이터는 상기 제1 뱅크가 차단된 직후 그리고 스트림이 중지 및 제거될 때 파워 온을 유지하는 다른 메모리 뱅크로 이동되는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다중 동시 스트림들의 경우에, 상기 모든 스트림의 비트율들의 합이 결정되는, 장치의 전체 전력 소비를 최소화하기 위한 방법.
  9. 처리 유닛을 포함하는 버퍼 메모리를 통해 대용량 저장장치로부터 데이터를 검색하기 위한 회로에 있어서,
    상기 처리유닛은:
    상기 버퍼 메모리로 그리고 상기 버퍼 메모리로부터의 주어진 스트리밍율에 대하여 상기 대용량 저장장치 및 상기 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템의 전체 전력 소비가 최소로 되는 방식으로 상기 버퍼 메모리의 영역들을 적응적으로 활성화 또는 역활성화하고;
    상기 대용량 저장장치로부터 데이터를 검색하도록 고안되는, 데이터 검색회 로.
  10. 대용량 저장장치, 버퍼 메모리 및 제9항에 따른 회로를 포함하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 버퍼 메모리는 독립적으로 스위치-온 및 스위치-오프되기에 적합한 메모리의 뱅크들을 가진 SDRAM 회로들을 포함하는, 장치
  12. 제1항 또는 제11항에 있어서, 상기 처리 유닛에 의하여 실행가능한 스케줄러 기능은 상기 대용량 저장장치 및 상기 버퍼 메모리에 대한 액세스를 제어하는 것인, 장치
  13. 컴퓨터에 의하여 처리되며, 대용량 저장장치 및 버퍼 메모리를 포함하는 서브시스템의 전체 전력 소비를 적응적으로 최소화하는 코드 세그먼트들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 내장된 컴퓨터-판독가능 매체에 있어서,
    제 1 코드 세그먼트는 상기 버퍼 메모리로부터의 주어진 스트리밍 비트율에 대하여 상기 서브시스템의 전력 소비가 최소로 되는 최적 버퍼 크기를 결정하며;
    제 2 코드 세그먼트는 상기 서브시스템의 전력 소비가 최소로 되도록 상기 버퍼 메모리의 버퍼 크기를 상기 최적 버퍼 크기로 조절하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006098036A1 (ja) * 2005-03-17 2008-08-21 富士通株式会社 省電力制御装置、省電力制御方法および省電力制御プログラム
US9573067B2 (en) 2005-10-14 2017-02-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Mass storage in gaming handhelds
WO2007107938A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. A device and a method for saving energy by sharing a buffer
US20070260780A1 (en) * 2006-04-11 2007-11-08 Nokia Corporation Media subsystem, method and computer program product for adaptive media buffering
JP4165575B2 (ja) * 2006-04-18 2008-10-15 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像処理装置および画像データ記憶方法
EP1903437A3 (en) * 2006-07-31 2008-10-22 Seiko Epson Corporation Update data transmission method, firmware writing system, and update data transmission program
JP4232121B2 (ja) * 2006-12-28 2009-03-04 ソニー株式会社 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体
US8462684B1 (en) * 2008-05-19 2013-06-11 Marvell International Ltd. Power saving technique for a wireless device
US7882319B2 (en) * 2007-09-27 2011-02-01 Oracle America Inc. Method and system for memory management
US9325951B2 (en) 2008-03-03 2016-04-26 Avigilon Patent Holding 2 Corporation Content-aware computer networking devices with video analytics for reducing video storage and video communication bandwidth requirements of a video surveillance network camera system
US8427552B2 (en) * 2008-03-03 2013-04-23 Videoiq, Inc. Extending the operational lifetime of a hard-disk drive used in video data storage applications
CN101978340B (zh) * 2008-03-27 2012-11-21 艾格瑞系统有限公司 具有降低的功耗的处理器
US8689017B2 (en) * 2009-03-12 2014-04-01 Cisco Technology, Inc. Server power manager and method for dynamically managing server power consumption
US8578194B2 (en) * 2010-06-21 2013-11-05 Broadcom Corporation Green mode data buffer control
CN102868908B (zh) * 2011-07-04 2015-05-20 哈尔滨融智达网络科技有限公司 高效流媒体播放方法和装置
JP5939582B2 (ja) 2013-08-22 2016-06-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ テープドライブのバッファの消費電力の低減
US9826015B2 (en) * 2013-09-04 2017-11-21 Qualcomm Incorporated Dynamic and automatic control of latency buffering for audio/video streaming
US10146293B2 (en) 2014-09-22 2018-12-04 Western Digital Technologies, Inc. Performance-aware power capping control of data storage devices
US9541988B2 (en) * 2014-09-22 2017-01-10 Western Digital Technologies, Inc. Data storage devices with performance-aware power capping
US9965206B2 (en) 2015-10-23 2018-05-08 Western Digital Technologies, Inc. Enhanced queue management for power control of data storage device
CN115129623A (zh) * 2021-03-25 2022-09-30 京东方科技集团股份有限公司 功耗控制方法、装置、板卡、电子设备及存储介质

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60224186A (ja) * 1984-04-20 1985-11-08 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
JP2723695B2 (ja) * 1991-07-02 1998-03-09 シャープ株式会社 半導体記憶装置
US5712976A (en) * 1994-09-08 1998-01-27 International Business Machines Corporation Video data streamer for simultaneously conveying same one or different ones of data blocks stored in storage node to each of plurality of communication nodes
US5615162A (en) * 1995-01-04 1997-03-25 Texas Instruments Incorporated Selective power to memory
US5719800A (en) * 1995-06-30 1998-02-17 Intel Corporation Performance throttling to reduce IC power consumption
US5928365A (en) * 1995-11-30 1999-07-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Computer system using software controlled power management method with respect to the main memory according to a program's main memory utilization states
KR970066826A (ko) * 1996-03-13 1997-10-13 김광호 하드 디스크 드라이브의 전원 절약 장치 및 그 제어 방법
DE69810250T2 (de) * 1997-05-26 2003-10-09 Koninkl Philips Electronics Nv System zur wiedergabe von daten in einem datenflussserver
JPH10340519A (ja) 1997-06-09 1998-12-22 Toshiba Corp ディスク装置及び同装置に適用されるパワーセーブ制御方法
JP2000163848A (ja) 1998-11-27 2000-06-16 Nec Corp ディスク再生装置
US6367023B2 (en) * 1998-12-23 2002-04-02 Intel Corporation Method and apparatus of measuring current, voltage, or duty cycle of a power supply to manage power consumption in a computer system
JP2000298935A (ja) 1999-04-13 2000-10-24 Hitachi Ltd ディスク装置
JP2000316027A (ja) * 1999-04-28 2000-11-14 Sony Corp 情報処理装置および方法、並びに提供媒体
JP3427010B2 (ja) * 1999-07-12 2003-07-14 株式会社東芝 コンピュータシステム
US7574272B2 (en) * 2000-10-13 2009-08-11 Eric Paul Gibbs System and method for data transfer optimization in a portable audio device
US6684298B1 (en) * 2000-11-09 2004-01-27 University Of Rochester Dynamic reconfigurable memory hierarchy
JP2003187517A (ja) * 2001-12-13 2003-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 携帯型情報端末
FI116167B (fi) * 2001-12-18 2005-09-30 Valtion Teknillinen Arkistoiva tiedostopalvelin
US20030145239A1 (en) * 2002-01-31 2003-07-31 Kever Wayne D. Dynamically adjustable cache size based on application behavior to save power
US7100013B1 (en) * 2002-08-30 2006-08-29 Nvidia Corporation Method and apparatus for partial memory power shutoff
US7035155B2 (en) * 2002-09-26 2006-04-25 Xware Technology, Inc. Dynamic memory management
US7392411B2 (en) * 2003-04-25 2008-06-24 Ati Technologies, Inc. Systems and methods for dynamic voltage scaling of communication bus to provide bandwidth based on whether an application is active
JP2005025364A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Sony Corp メモリへの電源供給制御回路及び方法、並びにメモリ搭載装置
US8392655B2 (en) * 2003-09-30 2013-03-05 Lenovo (Singapore) Pte Ltd. Apparatus for reducing accesses to levels of a storage hierarchy in a computing system
US7127560B2 (en) * 2003-10-14 2006-10-24 International Business Machines Corporation Method of dynamically controlling cache size
JP4578396B2 (ja) * 2005-12-08 2010-11-10 株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ 情報処理装置

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