KR20070104711A - 씨피유 주파수 조절 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컴퓨터 시스템의 CPU(Central Process Unit)의 주파수 조절에 관한 것으로, 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류의 크기를 측정하는 단계; 상기 측정된 전류의 크기를 설정된 전류 임계값과 비교하는 단계; 상기 비교결과에 따라, 상기 중앙처리장치의 온도 정보를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 온도에 따라 동작 주파수를 변경하는 단계로 구성되며, 전류의 크기에 따라 CPU의 주파수를 적절히 조절하여 전원 아답터가 안정적으로 전류를 공급하도록 하여 시스템을 보호한다.
CPU, 주파수, 전류

Description

씨피유 주파수 조절 장치 및 방법{Apparatus and method of controlling for CPU frequency}
도 1은 종래의 CPU 열 제어에 따른 주파수 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CPU 조절 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 CPU 조절 방법의 동작 순서도이다.
본 발명은 컴퓨터 장치의 CPU(Central Process Unit)의 주파수를 조절하는 기술에 관한 것으로, 특히 아답터(Adaptor)의 입력 전류와, CPU온도를 이용하여 CPU의 주파수를 조절하도록 하는 CPU 주파수 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.
컴퓨터 시스템의 두뇌에 해당하는 CPU는 시스템의 거의 모든 성능을 좌우한다고 할 수 있다.
CPU는 메인보드로부터 나오는 클럭(Clock)에 의해 동작을 하는데, 클럭 신호 의 반복 주기를 주파수라 하여, CPU의 주파수가 높을 수록 더욱 빠른 연상이 가능하도록 한다.
컴퓨터 기술 발달에 의해 CPU는 더 높은 주파수를 지원할 수 있도록 개발되어 오고 있으며, CPU를 제외한 컴퓨터 장치의 주변 장치도 날로 다양화되고 있다.
상기와 같이 다양한 성능의 향상 및 CPU 주파수가 높아짐으로 인해, 시스템에서 요구하는 전력 또한 증가되고 있으며, 더불어 써멀 모듈(Thermal module), 아답터의 용량, 또는 배터리 용량 등의 증가가 요구되고 있다.
컴퓨터 시스템은 일반적으로 시스템에서 전력 관리 및 CPU의 주파수를 온도에 따라 조절하는 방법으로 시스템이 안정화되도록 제어한다.
도 1은 종래의 CPU 열 제어에 따른 주파수 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 컴퓨터 시스템(100)은 연산처리를 수행하는 CPU(110)와, CPU(110)의 제어에 따라 다양한 기능을 제공하는 주변장치(120)와, 전원을 공급하는 전원 공급부(130)와, 상기 CPU(110)의 온도를 감지하는 온도센서(140) 및 상기 온도센서(140)의 온도에 따라 상기 CPU(110)의 주파수를 제어하는 주파수 제어부(150)를 포함한다.
CPU(110)는 주파수 제어부(150)의 제어에 의해 동작 주파수가 변경되며, CPU(110)의 온도를 온도 센서(140)가 주기적으로 체크한다.
온도 센서(140)가 체크한 CPU(110)의 온도 정보는 주파수 제어부(150)에 전달되며, 주파수 제어부(150)는 미리 설정된 CPU(110)의 온도별 주파수에 따라 CPU(110)의 주파수를 제어한다.
상기한 바와 같이, 일반적인 컴퓨터 시스템에서 CPU(110)의 동작에 따라 CPU(110)의 온도가 상승하는데, 주파수가 높을 수록 온도 상승이 빨라지게 된다.
이때, CPU(110)의 온도에 상관없이 높은 주파수로 동작하도록 한다면, 열에 의해 CPU(110)는 치명적인 손상을 입게 된다.
따라서 CPU(110)의 온도에 따른 주파수 제어를 하여 CPU(110) 및 시스템을 보호하는 것이다.
한편, 상기의 CPU(110)의 주파수가 높아지면, CPU(110)에서 동작을 위해 요구하는 전류의 양도 많아지게 된다. 또한, 많은 주변장치(120)가 추가됨에 따라 전원공급부(130)가 더 많은 전류를 공급해야만 시스템을 운용할 수 있다.
그러나 전원 공급부(130)의 아답터는 일반적으로 정해진 전류 공급만이 가능하기 때문에 시스템이 업그레이된다면, 전원 공급부(130)의 아답터도 고용량으로 변경해야만 시스템이 유지되는 문제가 있다.
예를 들어, 전원 공급부(130)의 아답터가 65Watt(와트)를 공급할 수 있는 상태에서, CPU(110)를 업그레이드 하면, CPU(110)에 충분한 전류를 공급하기 위해 전원 공급부(130)의 아답터를 90와트 공급용으로 교체해야만 하는 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 컴퓨터 시스템이 업그레이드되어도, 기존의 전원 아답터의 공급 전류로 동작할 수 있도록 CPU의 주파수를 온도제어를 통해 조절할 수 있도록 하는 CPU 주파수 조절 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 CPU 주파수 조절 장치는,
컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 장치에 있어서, 연산 처리 및 기능 제어를 수행하는 중앙처리장치; 상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류를 측정하는 전류 감지부; 및 상기 측정된 전류에 따라 상기 중앙처리장치의 동작 주파수를 제어하는 주파수 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 CPU 주파수 조절 장치는,
컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 장치에 있어서, 연산 처리 및 기능 제어를 수행하는 중앙처리장치; 상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류를 측정하는 전류 감지부; 및 상기 중앙처리장치의 온도를 감지하고, 또는 제어신호에 따른 온도 정보를 생성하는 온도 센서; 상기 전류 감지부가 측정한 전류의 크기에 따라 상기 온도 센서의 온도정보 생성을 제어하는 온도 제어부; 및 상기 온도 센서의 온도에 따라 상기 중앙처리장치의 동작 주파수를 제어하는 주파수 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 CPU 주파수 조절 방법은,
컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 방법에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류의 크기를 측정하는 단계; 상기 측정된 전류의 크기를 설정된 전류 임계값과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라, 상기 중앙처리장치의 동 작 주파수를 변경하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 CPU 주파수 조절 방법은,
컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 방법에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류의 크기를 측정하는 단계; 상기 측정된 전류의 크기를 설정된 전류 임계값과 비교하는 단계; 상기 비교결과에 따라, 상기 중앙처리장치의 온도 정보를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 온도에 따라 동작 주파수를 변경하는 단계를 포함한다.
언급된 바와 같이 본 발명에 따른 CPU 주파수 조절 장치 및 방법은 공급되는 전류를 조절하기 위해 CPU의 주파수를 조절할 수 있도록 하며, 이하에서는 도면을 참조하여 CPU 주파수 조절 장치 및 방법에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서 종래에 공지가 되어 알려진 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CPU 조절 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 시스템(200)은 연산처리 및 동작 제어를 위한 CPU(210)와, 상기 CPU(210)의 제어에 따른 부가 기능 제공을 하는 주변기기(220)와, 상기 CPU(210)의 온도를 측정하는 온도 센서(240)와, 상기 온도센서(240)가 제공하는 온도정보에 따라 CPU(210)의 주파수를 제어하는 주파수 제어부(250)와, 상기 컴퓨터 시스템(200)의 각 기능 블록에 전원을 공급하는 전원 공급부(230)와, 상기 전원공급부(230)가 공급하는 전류를 측정하는 전류 감지부 (260) 및 상기 전류 감지부(260)가 측정한 전류의 크기에 따라 상기 온도센서(240)의 온도를 인위적으로 조절하는 온도 제어부(270)를 포함한다.
CPU(210)는 컴퓨터 시스템 전체의 연산을 수행하고, 동작을 제어하며, 주변기기(220)는 CPU(210)의 제어에 따라 다양한 기능을 제공한다.
온도센서(240)는 CPU(210)의 온도를 측정하여 온도 정보를 생성하는데, 상기 온도 제어부(270)에 의해 임의의 온도정보를 생성할 수 있다.
주파수 제어부(250)는 온도센서(240)가 생성하는 온도 정보에 의해 CPU(210)의 주파수를 조절하는데, 온도가 임계값 이상이 되면 CPU(210)의 주파수를 낮추도록 한다.
또한, 주파수 제어부(250)가 조절하는 CPU(210)의 주파수는 각각의 온도 범위에 따라 다르게 미리 설정되어 있다.
전원공급부(230)는 시스템의 동작을 위해 전원을 공급하고, 전류 감지부(260)는 전원공급부(230)가 시스템에 공급하는 전류의 크기를 감지한다.
상기 전류 감지부(260)가 감지한 전류의 크기에 따라 온도 제어부(270)는 온도 센서(240)가 임의의 온도 정보를 생성하도록 제어한다.
즉, 상기 전류 감지부(260)가 감지한 전류의 크기가 미리 설정된 임계값 이상이 되면, 온도 제어부(270)는 해당 임계값에 대해 설정된 온도가 되도록 온도 센서(240)를 제어한다.
상기 온도 센서(240)는 상기 온도 제어부(270)로부터의 제어신호가 입력되면, 현재의 CPU(210)의 온도와 상관없이 제어신호에 의한 온도 정보를 생성하여 주 파수 제어부(250)에 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 CPU 주파수 조절 장치의 동작은 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 CPU 조절 방법의 동작 순서도이다.
도 3을 참조하면, 컴퓨터 시스템(200)의 전류 감지부(260)는 주기적으로 전원공급부(230)가 공급하는 전류의 크기를 검출한다(S301).
검출된 전류의 크기 정보는 온도 제어부(270)로 전송되며, 온도 제어부(270)는 수신된 전류의 크기가 미리 설정된 전류 임계값이상인지 여부를 판단한다(S302).
상기 전류 임계값은 일반적으로 전원공급부(230)의 아답터가 공급할 수 있는 최대 전류크기일 수 있으며, 상기 최대 전류 크기 내에서 임의로 설정하는 것이 가능하다.
상기 단계 S302의 판단결과, 검출된 전류의 크기가 전류 임계값 이상이라면, 온도 제어부(260)는 온도센서(240)로 제어신호를 보내어, 온도 센서(240)가 설정된 온도 정보로 현재 온도를 낮추어(S303), 그 정보를 주파수 제어부(250)에 전송하도록 한다.
이때, 설정된 온도 정보는 상기 전류 임계값만을 전원 공급부(230)가 공급할 수 있도록 하기 위해 필요한 CPU(210)의 주파수에 따르는 온도를 나타낸다.
즉, 전류 임계값이 60와트인 경우, 전원 공급부(230)가 60와트만을 공급하도록 하기 위해서 CPU(210)가 현재 주파수의 2/3 수준으로 주파수를 바꾸어야 한다고 가정할 때, 상기 설정 온도는 주파수 제어부(250)가 CPU(210)의 주파수를 현재의 2/3 수준으로 낮추기 위해 필요한 온도를 나타낸다.
상기의 단계 S303의 온도 정보에 따라, 주파수 제어부(250)는 CPU(210)의 주파수를 조절한다(S304).
상기의 방법을 좀더 자세히 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 컴퓨터 시스템(200)에서 제 1 CPU(210)의 온도가 50도 이하이면 제 2 CPU(210)의 최대 동자 주파수인 2KHz로 동작하도록 하고, 제 1 CPU(210)의 온도가 50도 이상 60도 미만이 되면 제 1 CPU(210)의 주파수를 30% 감소시키고, 동작하도록 하며, 제 1 CPU(210)의 온도가 60도 이상인 경우는 50% 감소시켜 동작하도록 제어한다고 가정한다. 상기의 가정은 본 발명의 실시 예를 좀더 자세히 설명하기 위해 가정한 것으로, 실제의 동작 주파수, 온도 등과는 전혀 틀릴 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 시스템(100)에 전원공급부(230)는 60와트의 전원을 공급할 수 있고, 상기의 60와트의 전원을 이용해서 제 1 CPU(210)는 최대 2KHz로 동작하는 것이다.
이때, 최대 동작 주파수가 4KHz인 새로운 제 2 CPU(210)로 업그레이드를 하는 경우, 전원 공급부(230)는 상기 새로운 제 2 CPU(210)를 동작시키기 위해 60와트를 넘어서는 전류를 공급해야만 하는 상태가 된다.
따라서 새로운 제 2 CPU(210)로 업그레이드한 상태에서 전원 공급부(230)는 60와트 이상의 전원을 무리하게 제 2 CPU(210)에 공급해야 하므로 치명적인 고장을 일으킬 수 있다.
이때, 상기 전류 감지부(260)가 전원 공급부(230)가 공급하는 전류값을 검출하여 온도 제어부(270)에 알리면, 온도 제어부(270)는 전원공급부(230)가 전류 임계값보다 큰 전류를 공급한다는 판단을 하게 되고, 강제로 온도 센서(240)를 제어한다.
상기의 제 2 CPU(210)는 최대 4KHz의 주파수로 동작할 수 있고, 전원공급부(230)의 최대 전류로는 최대 2KHz의 주파수로 동작시키도록 하는 것이 한계이므로, 주파수 제어부(250)는 상기 제 2 CPU(210)의 동작 주파수를 2KHz로 낮추어야만 한다.
즉, 주파수 제어부(250)는 제 2 CPU(210)의 온도가 60도 이상인 경우에만 50% 감소된 주파수인 2KHz로 동작하게 제어할 수 있다.
따라서 온도 제어부(270)는 상기 온도 센서(240)가 60도 이상의 온도를 나타낼 수 있도록 강제로 제어하여, 결과적으로 주파수 제어부(250)가 제 2 CPU(210)의 주파수를 50% 낮추도록 한다.
상기의 동작에 따라, 제 2 CPU(210)의 주파수는 50% 낮추어진 2KHz로 동작하며, 이에 따라 전원공급부(230)는 전류임계값인 60와트 내에서 안정적으로 전원을 공급하는 것이 가능하다.
상기의 방식은 주변장치가 업그레이드로 인하여 증가하는 경우에도, CPU(210)의 주파수제어를 통해 전류를 안정적으로 공급하도록 함으로써 시스템을 보호할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 CPU 주파수 조절 장치 및 방법은 CPU 주파수의 온 도를 임의로 조절하여 CPU 주파수를 조절함으로써, 시스템에 공급되는 전류를 조절할 수 있는 특징이 있으며, 본 발명을 올바르게 이해하는 당업자는 본 발명의 사상 범위 내에서 구성 요소의 취사선택에 의해서 또 다른 실시 예를 만들어 내는 것은 쉬운 일이다.
상기된 바와 같은 본 발명에 따른 CPU 조절 장치 및 방법은, 컴퓨터 시스템의 CPU 온도를 강제로 설정할 수 있도록 하여, CPU 주파수를 조절함으로써 시스템에 공급되는 전류를 안정적인 수준까지 만으로 제한함으로써 시스템을 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 장치에 있어서,
    연산 처리 및 기능 제어를 수행하는 중앙처리장치;
    상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류를 측정하는 전류 감지부; 및
    상기 측정된 전류에 따라 상기 중앙처리장치의 동작 주파수를 제어하는 주파수 제어부;
    를 포함하는 중앙처리장치 주파수 조절 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온도 제어부는,
    미리 설정된 전류 임계값과 상기 전류 감지부가 측정한 전류값을 비교하고, 전류 임계값 이상이 되는 경우, 상기 온도센서가 설정된 온도정보를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 중앙처리장치 주파수 조절 장치.
  3. 컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 장치에 있어서,
    연산 처리 및 기능 제어를 수행하는 중앙처리장치;
    상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류를 측정하는 전류 감지부; 및
    상기 중앙처리장치의 온도를 감지하고, 또는 제어신호에 따른 온도 정보를 생성하는 온도 센서;
    상기 전류 감지부가 측정한 전류의 크기에 따라 상기 온도 센서의 온도정보 생성을 제어하는 온도 제어부; 및
    상기 온도 센서의 온도에 따라 상기 중앙처리장치의 동작 주파수를 제어하는 주파수 제어부
    를 포함하는 중앙처리장치 주파수 조절 장치.
  4. 컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 방법에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류의 크기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 전류의 크기를 설정된 전류 임계값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라, 상기 중앙처리장치의 동작 주파수를 변경하는 단계
    를 포함하는 중앙처리장치의 주파수 조절 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 중앙처리장치의 동작 주파수를 변경하는 것은,
    상기 측정된 전류의 크기가 설정된 전류 임계값이상인 경우,
    상기 중앙처리장치의 온도 정보를 변경하는 단계; 및
    상기 변경된 온도에 따라 동작 주파수를 변경하는 단계를 더 포함하는 중앙처리장치의 주파수 조절 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 전류 임계값은,
    상기 컴퓨터 시스템의 공급 전원 아답터의 최대 공급전류의 크기인 것을 특징으로 하는 중앙처리장치의 주파수 조절 방법.
  7. 컴퓨터 시스템의 중앙처리장치 주파수 조절 방법에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템에 공급되는 전류의 크기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 전류의 크기를 설정된 전류 임계값과 비교하는 단계;
    상기 비교결과에 따라, 상기 중앙처리장치의 온도 정보를 변경하는 단계; 및
    상기 변경된 온도에 따라 동작 주파수를 변경하는 단계;
    를 포함하는 중앙처리장치의 주파수 조절 방법.
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