KR20180138351A - Apparatus and method for controlling power of cpu - Google Patents

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김범호
김선태
김경태
김해용
마유승
신규상
김상철
마평수
박호준
손용기
우덕균
이정우
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Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for controlling power of a CPU. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for controlling power of a CPU comprises: a processor unit processing a task by setting voltage and an operation frequency in accordance with a dynamic voltage frequency scaling (DVFS) control function; a peripheral device interface unit acquiring state information from a peripheral device connected to the processor unit; and a DVFS control unit controlling the voltage and the operation frequency of the processor unit by using a load state of the processor unit and the state information of the peripheral device.

Description

씨피유 전력 제어 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OF CPU}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OF CPU [0002]

본 발명은 소프트웨어 기반 전력 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling) 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a software-based power control technique, and more particularly, to a dynamic voltage frequency scaling (DVFS) technique.

스마트폰, 웨어러블 디바이스 등의 임베디드 장치에 대한 성능 기대치가 높아짐에 따라, 임베디드 디바이스에 고성능 CPU가 탑재되는 것이 보편화되었다. 하지만, 여전히 배터리 용량의 한계가 있기 때문에 저전력 기술이 더욱 중요하다. 이를 해결하기 위한 소프트웨어 기반 저전력 기술로 가장 대표적인 것이 DVFS(dynamic voltage frequency scaling)기술이다. 이는 시스템 부하에 따란 CPU의 전압과 동작주파수를 조정하는 저전력 정책이다. 이 기법은 CPU의 응용부하가 높을 때는 최고 동작주파수로 CPU를 구동하고, 반대로 부하가 낮을 때에는 낮은 동작주파수로 CPU를 구동한다.As performance expectations for embedded devices such as smart phones and wearable devices have increased, high-performance CPUs have become commonplace in embedded devices. However, low-power technology is more important because of the limited battery capacity. One of the most representative software-based low-power technologies to solve this problem is dynamic voltage frequency scaling (DVFS) technology. This is a low power policy that adjusts the voltage and frequency of the CPU depending on the system load. This technique drives the CPU at the highest operating frequency when the CPU has a high application load, and drives the CPU at a low operating frequency when the load is low.

DVFS 기술을 통해 동작 주파수를 낮추면 CPU가 단위 시간 당 수행하는 명령어 수도 줄어들기 때문에, 성능 저하가 발생한다. 따라서 적절한 성능을 제공하는 수준으로 동작 주파수를 조절하는 것이 매우 중요하다.Decreasing the operating frequency through DVFS technology reduces the number of instructions the CPU executes per unit of time, resulting in performance degradation. It is therefore very important to adjust the operating frequency to a level that provides adequate performance.

하지만 최적의 동작주파수를 찾기 위해서는 상당한 overhead가 수반되는 연산을 수행해야 하기 때문에 DVFS에 기반한 저전력 효과는 매우 제한적이다. 또한 기존의 방식으로 CPU의 이용률에 맞추어 동작 주파수를 변경한다면, 모바일 환경에서 중요한 사용자 반응성과 저전력을 동시에 달성하기 힘들다.However, the low-power effect based on DVFS is very limited because it requires computation with considerable overhead to find the optimal operating frequency. In addition, if the operating frequency is changed according to the CPU utilization in the conventional manner, it is difficult to attain important user reactivity and low power simultaneously in the mobile environment.

한편, 한국공개특허 제 10-2016-0137030 호"씨피유 주파수 제어 장치 및 방법"는 특정 시간 간격에서의 전체 시스템의 평균 부하량을 기반으로 실행 주파수를 선정할 때, 이미 결정된 CPU의 전력 대비 효율 테이블을 기반으로 최적의 주파수를 선정할 수 있는 씨피유 주파수 제어 장치 및 방법에 관하여 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0137030 entitled " CFC frequency control apparatus and method ", when selecting an execution frequency based on the average load of the entire system at a specific time interval, Frequency frequency control apparatus and method capable of selecting an optimum frequency based on the frequency of a signal.

그러나, 한국공개특허 제 10-2016-0137030 호는 씨피유의 모든 코어에 대한 이용률에 맞추어 평균 부하량을 연산하고, 동작 주파수를 변경하기 때문에, 모바일 환경에서 중요한 사용자 반응성과 저전력을 동시에 달성하기 힘든 측면이 있다.However, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0137030, it is difficult to achieve important user reactivity and low power at the same time in the mobile environment because the average load is calculated in accordance with the usage rate of all the cores of the CPU and the operating frequency is changed have.

본 발명은 씨피유의 사용자 반응성과 저전력을 동시에 달성하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to simultaneously achieve user responsiveness and low power of cube oil.

또한, 본 발명은 씨피유의 적절한 성능을 유지하면서 저전력을 달성하는 것을 목적으로 한다.Further, the present invention aims to achieve low power while maintaining proper performance of the cuff.

또한, 본 발명은 다양한 센서 및 네트워크 디바이스를 지원하는 웨어러블 디바이스와 같은 임베디드 디바이스에서 효과적인 저전력 운영체제를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide an effective low-power operating system in an embedded device such as a wearable device supporting various sensors and network devices.

또한, 본 발명은 IoT 서비스 개발에 필요한 기술과 서비스 운영에 필요한 기술을 토탈솔루션 형태로 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide technologies necessary for IoT service development and technologies necessary for service operation in a total solution form.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 장치는 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 장치는 DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling) 제어 기능에 따라 전압 및 동작 주파수를 설정하여 태스크를 처리하는 프로세서부; 상기 프로세서부와 연결된 주변 장치로부터 상태 정보를 획득하는 주변 장치 인터페이스부 및 상기 프로세서부의 부하 상태와 주변 장치의 상태 정보를 이용하여 상기 프로세서부의 전압 및 동작 주파수를 제어하는 DVFS 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling power of a cube power according to an embodiment of the present invention, which includes a voltage and an operating frequency according to a dynamic voltage frequency scaling (DVFS) A processor unit for processing the task; A peripheral device interface unit for obtaining status information from a peripheral device connected to the processor unit, and a DVFS controller for controlling the voltage and the operating frequency of the processor unit using the load status of the processor unit and the status information of the peripheral device.

본 발명은 씨피유의 사용자 반응성과 저전력을 동시에 달성할 수 있다.The present invention can simultaneously achieve the user responsiveness and low power of the cube oil.

또한, 본 발명은 씨피유의 적절한 성능을 유지하면서 저전력을 달성할 수 있다.Further, the present invention can achieve low power while maintaining proper performance of the cube.

또한, 본 발명은 다양한 센서 및 네트워크 디바이스를 지원하는 웨어러블 디바이스와 같은 임베디드 디바이스에서 효과적인 저전력 운영체제를 제공할 수 있다.Further, the present invention can provide an effective low-power operating system in an embedded device such as a wearable device supporting various sensors and network devices.

또한, 본 발명은 IoT 서비스 개발에 필요한 기술과 서비스 운영에 필요한 기술을 토탈솔루션 형태로 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide technologies necessary for developing IoT service and technologies necessary for service operation in a total solution form.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 장치를 위한 운영체제를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 운영체제에서의 DVFS 전력 관리(DVFS Power Management) 모듈의 일 예를 세부적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a power control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling power of a cipher according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an operating system for a power unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a detailed block diagram illustrating an example of a DVFS power management module in the operating system shown in FIG.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a power control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 장치(100)는 프로세서부(110), 주변 장치 인터페이스부(120) 및 DVFS 제어부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a power control apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a processor unit 110, a peripheral device interface unit 120, and a DVFS control unit 130.

씨피유 전력 제어 장치(100)는 모바일폰 또는 웨어러블 디바이스 등의 임베디드 디바이스 등에 상응할 수 있다.The CPU power control apparatus 100 may correspond to an embedded device such as a mobile phone or a wearable device.

이 때, 임베디드 디바이스는 DVFS 기능을 갖춘 CPU와 센서, 네트워크 장치 등의 주변 장치로 구성될 수 있다.At this time, the embedded device can be composed of a CPU having a DVFS function, and a peripheral device such as a sensor and a network device.

주변 장치는 씨피유 전력 제어 장치(100)의 내부에 포함되는 내부 주변 장치(10)와 씨피유 전력 제어 장치(100)의 외부에 연결되는 외부 주변 장치(20)를 포함할 수 있다.The peripheral device may include an internal peripheral device 10 included in the inside of the CPU power control device 100 and an external peripheral device 20 connected to the outside of the CPU power control device 100.

내부 주변 장치(10)는 모바일폰 또는 웨어러블 디바이스 등에 내부에 포함되는 센서 장치 등에 상응할 수 있다.The internal peripheral device 10 may correspond to a sensor device included in a mobile phone, a wearable device, or the like.

외부 주변 장치(20)는 모바일폰 또는 웨어러블 디바이스 등에 외부에 연결되는 네트워크 장치 등에 상응할 수 있다.The external peripheral device 20 may correspond to a network device or the like connected externally to a mobile phone or a wearable device.

프로세서부(110)는 DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling) 제어 기능에 따라 동작 주파수를 설정하여 태스크를 처리할 수 있다.The processor unit 110 may process a task by setting an operation frequency according to a DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) control function.

프로세서부(11)는 DVFS 제어 기능에 따라 전압과 주파수가 변경되는 씨피유에 상응할 수 있다.The processor unit 11 may correspond to a CPU whose voltage and frequency are changed according to the DVFS control function.

DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling) 제어 기능은 시스템의 부하에 따라 씨피유의 전압과 주파수를 변경하여 전력 소모를 관리할 수 있다. 씨피유는 소프트웨어 제어 가능한 하드웨어 중 가장 전력소모가 높은 하드웨어 이므로 씨피유의 전력소모량을 관리하여 전체 시스템의 전력소모를 관리할 수 있다.The DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) control function can manage the power consumption by changing the voltage and frequency of the CPU according to the load of the system. Since the CPU is the most power consuming hardware among the software controllable hardware, it can manage the power consumption of the CPU and manage the power consumption of the entire system.

시스템 부하는 씨피유의 태스크 처리를 통해 어떤 결과를 얻기 위해 취하는 행동에 필요한 동작이나 자원에 상응할 수 있다.The system load may correspond to the actions or resources required for the actions taken to achieve certain results through the processing of the CPU's tasks.

즉, 시스템 부하가 높다는 것은 시스템이 동작이나 자원이 많이 필요하다는 것이므로 그에 상응하는 높은 동작 주파수로 씨피유가 동작 될 수 있어야 한다.That is, a high system load means that the system needs a lot of operation or resources, so that the CPU must be able to operate at a corresponding high operating frequency.

주변 장치 인터페이스부(120)는 프로세서부(110)와 연결된 주변 장치로부터 상태 정보를 획득할 수 있다.The peripheral device interface unit 120 may acquire status information from a peripheral device connected to the processor unit 110.

이 때, 주변 장치 인터페이스부(120)는 내부에 포함된 내부 주변 장치(10)와, 외부에 연결된 외부 주변 장치(20)로부터 상태 정보를 획득할 수 있다.At this time, the peripheral device interface unit 120 can acquire status information from the internal peripheral device 10 included therein and the external peripheral device 20 connected to the external device.

이 때 주변 장치 인터페이스부(120)는 주변 장치의 on/off 상태, 주변 장치의 동작 주기, 주변 장치가 네트워크 관련 장치(RF Transceiver)인 경우, LQI(Link Quality Indication) 또는 RSSI(Received Signal Strength Indication) 정보를 획득하여 상태 정보를 생성할 수 있다.At this time, the peripheral device interface unit 120 may perform LQI (Link Quality Indication) or RSSI (Received Signal Strength Indication) when the peripheral device is on / off state, ) Information to generate status information.

DVFS 제어부(130)는 상기 주변 장치의 상태 정보를 이용하여 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 제어할 수 있다.The DVFS controller 130 may control the voltage and the operating frequency of the processor 110 using the status information of the peripheral device.

이 때, DVFS 제어부(130)는 프로세서부(110)의 부하가 높을 때는 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 높게 설정할 수 있다.At this time, the DVFS controller 130 may set the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 to be high when the load of the processor unit 110 is high.

또한, DVFS 제어부(130)는 프로세서부(110)의 부하가 낮을 때는 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 낮게 설정할 수 있다.In addition, the DVFS controller 130 may set the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 to be low when the load of the processor unit 110 is low.

이 때, DVFS 제어부(130)는 추가적으로 주변 장치 인터페이스부(120)에서 획득한 상태 정보를 이용하여 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 설정할 수 있다.At this time, the DVFS controller 130 may further set the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 using the status information acquired by the peripheral device interface unit 120. [

이 때, DVFS 제어부(130)는 주변 장치가 off 상태 일 때 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 낮게 설정할 수 있다.In this case, the DVFS controller 130 may set the voltage and the operating frequency of the processor 110 to be low when the peripheral device is off.

이 때, DVFS 제어부(130)는 주변 장치가 on 상태 일 때 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 높게 설정할 수 있다.At this time, the DVFS controller 130 may set the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 to be high when the peripheral device is on.

즉, DVFS 제어부(130)는 on 상태인 주변 장치들이 많을수록 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 높게 설정할 수 있고, off 상태인 주변 장치들이 많을수록 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 낮게 설정할 수 있다. That is, the DVFS control unit 130 can set the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 to be higher as the number of peripheral devices in the on state increases, and the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 are lower Can be set.

또한, DVFS 제어부(130)는 주변 장치의 동작 주기가 길수록 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 낮게 설정할 수 있다.In addition, the DVFS controller 130 may set the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 to be lower as the operation period of the peripheral device is longer.

이 때, DVFS 제어부(130)는 주변 장치의 동작 주기가 짧을수록 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 높게 설정할 수 있다.At this time, the DVFS controller 130 can set the voltage and the operating frequency of the processor 110 higher as the operation period of the peripheral device is shorter.

또한, DVFS 제어부(130)는 주변 장치가 네트워크 장치인 경우, LQI 값 또는 RSSI 값이 낮은 경우 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 낮게 설정할 수 있다.Also, when the peripheral device is a network device, the DVFS controller 130 may set the voltage and the operating frequency of the processor 110 to be low when the LQI value or the RSSI value is low.

이 때, DVFS 제어부(130)는 주변 장치가 네트워크 장치인 경우, LQI 값 또는 RSSI 값이 높은 경우 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 높게 설정할 수 있다.In this case, when the peripheral device is a network device, the DVFS controller 130 may set the voltage and the operating frequency of the processor 110 higher when the LQI value or the RSSI value is high.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법을 나타낸 동작흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling power of a cipher according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법은 먼저 주변 장치의 상태 정보를 수집할 수 있다(S210).Referring to FIG. 2, a method for controlling power of a CPU according to an exemplary embodiment of the present invention may collect status information of a peripheral device (S210).

즉, 단계(S210)는 씨피유 전력 제어 장치(100)의 내부에 포함된 내부 주변 장치(10)와, 외부에 연결된 외부 주변 장치(20)로부터 상태 정보를 획득할 수 있다.That is, step S210 may obtain the status information from the internal peripheral device 10 included in the internal control device 100 and the external peripheral device 20 connected to the external device.

이 때 단계(S210)는 주변 장치의 on/off 상태, 주변 장치의 동작 주기, 주변 장치가 네트워크 관련 장치(RF Transceiver)인 경우, LQI(Link Quality Indication) 또는 RSSI(Received Signal Strength Indication) 정보를 획득하여 상태 정보를 생성할 수 있다.In this case, the step S210 may be a step of determining link quality indication (LQI) or received signal strength indication (RSSI) information in the case where the on / off state of the peripheral device, the operation cycle of the peripheral device, And generate status information.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법은 프로세서의 워크로드 부하를 계산할 수 있다(S220).In addition, a method of controlling power of a CPU according to an embodiment of the present invention may calculate a workload load of a processor (S220).

즉, 단계(S220)는 씨피유 전력 제어 장치(100)의 프로세서부(110)에서 동작중인 태스크의 부하 상태와 주변 장치로부터 획득한 상태 정보를 이용하여 프로세서부(110)의 워크로드를 계산할 수 있다.That is, the step S220 can calculate the workload of the processor unit 110 using the load status of the task being operated by the processor unit 110 of the CPU power control apparatus 100 and the status information obtained from the peripheral apparatus .

이 때, 단계(S220)는 프로세서부(110)의 부하가 높고, on 된 주변 장치가 많고, 주변 장치의 동작 주기가 짧고, 주변 장치가 네트워크 장치인 경우, LQI 값 또는 RSSI 값이 높을수록 워크로드 부하를 높게 계산할 수 있다.At this time, in step S220, when the load of the processor unit 110 is high, a large number of peripheral devices are turned on, a peripheral device has a short operation cycle, and the peripheral device is a network device, the higher the LQI value or the RSSI value, The load load can be calculated to be high.

이 때, 단계(S220)는 프로세서부(110)의 부하가 낮고, off 된 주변 장치가 많고, 주변 장치의 동작 주기가 길고, 주변 장치가 네트워크 장치인 경우, LQI 값 또는 RSSI 값이 낮을수록 워크로드 부하를 낮게 계산할 수 있다.At this time, in step S220, when the load of the processor unit 110 is low, a large number of peripheral devices are turned off, a peripheral device has a long operation cycle, and the peripheral device is a network device, the lower the LQI value or the RSSI value, The load load can be calculated to be low.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법은 DVFS 동작 제어 필요 여부를 판단할 수 있다(S230).In addition, the method of controlling the power of the mobile station according to an exemplary embodiment of the present invention may determine whether the DVFS operation control is required (S230).

즉, 단계(230)는 계산된 워크로드로부터 DVFS 동작 제어가 필요한 경우, 워크로드 부하가 기설정된 쓰레쉬 홀드 값을 초과하는지 여부를 확인할 수 있고(S240), DVFS 동작 제어가 필요하지 않은 경우 해당 절차를 종료할 수 있다.That is, if the DVFS operation control is required from the calculated workload, step 230 can check whether the workload load exceeds a predetermined threshold value (S240). If DVFS operation control is not required You can end the procedure.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법은 워크로드 부하가 기설정된 쓰레쉬홀드 값을 초과하는지 여부를 확인할 수 있다(S240).In addition, the method of controlling power of a CPU according to an embodiment of the present invention can check whether a workload load exceeds a predetermined threshold value (S240).

즉, 단계(S240)는 워크로드 부하가 기설정된 쓰레쉬홀드 값을 초과하는 경우 전압 및 주파수 증가를 설정할 수 있고(S250), 워크로드 부하가 기설정된 쓰레쉬홀드 값 미안인 경우, 전압 및 주파수 감소를 설정할 수 있다(S260).That is, in step S240, the voltage and frequency increase can be set when the workload load exceeds a predetermined threshold value (S250). If the workload load is the predetermined threshold value, (S260).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법은 전압 및 주파수 증가 설정을 수행할 수 있다(250).Also, the method of controlling power according to an embodiment of the present invention may perform voltage and frequency increase setting (250).

즉, 단계(S250)는 씨피유 전력 제어 장치(100)의 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 증가시킬 수 있다.That is, step S250 may increase the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 of the power control apparatus 100. [

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 제어 방법은 전압 및 주파수 감소 설정을 수행할 수 있다(S260).In addition, the power control method according to an embodiment of the present invention may perform the voltage and frequency reduction setting (S260).

즉, 단계(S260)는 씨피유 전력 제어 장치(100)의 프로세서부(110)의 전압 및 동작 주파수를 감소시킬 수 있다.That is, step S260 may decrease the voltage and the operating frequency of the processor unit 110 of the power control apparatus 100. [

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 장치를 위한 운영체제의 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of an operating system for a CPU power device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 씨피유 전력 장치를 위한 운영체제의 구조는 모바일폰 또는 웨어러블 디바이스 등의 임베디드 디바이스를 위한 운영체제의 구조에 상응할 수 있다.Referring to FIG. 3, the structure of an operating system for a CPU power device according to an embodiment of the present invention may correspond to a structure of an operating system for an embedded device such as a mobile phone or a wearable device.

운영체제의 구조는 커널(Kernel), 내부 주변 장치(Peripherals), 네트워크 스택(Network Stack) 및 하드웨어 추상화 계층(Hardware Abstraction Layer)을 포함하는 것을 알 수 있다.It can be seen that the operating system structure includes the kernel, the internal peripherals, the network stack, and the hardware abstraction layer.

커널(Kernel) 계층은 운영체제의 기본적인 기능을 제공하기 위하여 스케줄러(Scheduler), 태스크 관리(Task Management), 인터럽트 관리(Interrupt Management) 및 DVFS 전력 관리(DVFS Power Management) 기능을 지원하는 것을 알 수 있다. The kernel layer supports Scheduler, Task Management, Interrupt Management, and DVFS Power Management functions to provide basic functions of the operating system.

특히, 커널은 씨피유에 DVFS 기능을 지원하기 위한 DVFS 전력 관리(DVFS Power Management) 기능을 지원하는 것을 알 수 있다.In particular, the kernel supports the DVFS Power Management feature to support the DVFS feature in CIFS.

내부 주변 장치(Peripherals) 계층은 씨피유 전력 제어 장치(100)에 포함되는 내부 주변 장치(10)를 지원하는 기능을 나타낸 것을 알 수 있다.It can be seen that the Peripherals layer represents the function of supporting the internal peripherals 10 included in the Cipher Power Control Unit 100.

이 때, 내부 주변 장치(Peripherals) 계층은 다양한 센서, 통신 장치 등에 상응하는 주변 장치의 기능(UART, SPI, ADC, DMA 및 I2C 등)을 지원할 수 있고, 다양한 디바이스 드라이버를 제공할 수 있다.At this time, the peripherals layer can support peripheral functions (UART, SPI, ADC, DMA, I2C, etc.) corresponding to various sensors, communication devices, and the like, and can provide various device drivers.

네트워크 스택(Network Stack) 계층은 외부와의 통신 및 네트워킹을 위한 계층들을 제공하는 것을 알 수 있다.It can be seen that the Network Stack layer provides layers for communication and networking with the outside world.

하드웨어 추상화 계층(Hardware Abstraction Layer)은 복수개의 MCU 와 복수개의 RF Transceiver 추상화 기능을 지원하는 것을 알 수 있다.It can be seen that the hardware abstraction layer supports a plurality of MCUs and a plurality of RF Transceiver abstraction functions.

이 때, 추상화된 MCU 는 상기 씨피유 전력 제어 장치(100)에 상응할 수 있다.At this time, the abstracted MCU may correspond to the power control apparatus 100 of the present invention.

이 때, 추상화된 RF Transceiver 는 상기 외부 주변 장치(20)에 상응할 수 있다.At this time, the abstracted RF transceiver may correspond to the external peripheral device 20.

도 4는 도 3에 도시된 운영체제에서의 DVFS 전력 관리(DVFS Power Management) 모듈의 일 예를 세부적으로 나타낸 블록도이다.4 is a detailed block diagram illustrating an example of a DVFS power management module in the operating system shown in FIG.

도 4를 참조하면, DVFS 전력 관리 모듈(300)은 도 3에 도시된 DVFS 전력 관리 기능을 씨피유 전력 제어 장치(100)에 제공하기 위한 것으로, DVFS 제어부(130)에 상응할 수 있고, DVFS 제어부(130)에 연결 또는 포함되는 모듈에 상응할 수 있다.Referring to FIG. 4, the DVFS power management module 300 provides the DVFS power management function shown in FIG. 3 to the CP power control device 100 and may correspond to the DVFS control part 130, Which may be connected to or included in module 130.

이러한, DVFS 전력 관리 모듈(300)은 모바일폰 또는 웨어러블 디바이스 등의 임베디드 디바이스의 운영체제를 통해 DVFS 기능을 제공하기 위하여 임베디드 디바이스에 포함될 수 있다.The DVFS power management module 300 may be included in an embedded device to provide a DVFS function through an operating system of an embedded device such as a mobile phone or a wearable device.

이 때, DVFS 전력 관리 모듈(300)은 주변 장치 상태 정보 관리부(310), 주변 장치 관리부(320) 및 DVFS 설정 지원부(330)를 포함할 수 있다.In this case, the DVFS power management module 300 may include a peripheral device status information management unit 310, a peripheral device management unit 320, and a DVFS setup support unit 330.

주변 장치 상태 정보 관리부(310)는 내부 주변 장치(10)와 외부 주변 장치(20)의 상태 정보를 획득할 수 있다.The peripheral device status information management unit 310 may obtain status information of the internal peripheral device 10 and the external peripheral device 20. [

이 때, 주변 장치 상태 정보 관리부(310)는 상기 씨피유 전력 제어 장치(100)의 주변 장치 인터페이스부(120)가 제공하는 기능을 수행할 수 있다.At this time, the peripheral device status information management unit 310 may perform functions provided by the peripheral device interface unit 120 of the CU power control device 100.

주변 장치 관리부(320)는 내부 주변 장치(10)와 외부 주변 장치(20)를 설정할 수 있다.The peripheral device management unit 320 can set the internal peripheral device 10 and the external peripheral device 20. [

DVFS 설정 지원부(330)는 주변 장치 상태 정보 관리부(310)에서 획득한 상태 정보를 이용하여 DVFS 제어 기능을 제공할 수 있다.The DVFS setup support unit 330 may provide the DVFS control function using the status information acquired by the peripheral device status information management unit 310. [

이 때, DVFS 설정 지원부(330)는 DVFS 제어 기능을 통해 씨피유의 전압 및 동작 주파수 제어 설정을 제공할 수 있다.At this time, the DVFS setup support unit 330 can provide the CPU's voltage and operation frequency control settings through the DVFS control function.

이 때, DVFS 설정 지원부(330)는 상태 정보를 이용하여 워크로드 부하를 계산할 수 있다.At this time, the DVFS setup support unit 330 can calculate the workload load using the status information.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 씨피유 전력 제어 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the apparatus and method for controlling the power of the cube according to the present invention are not limited to the configurations and the methods of the embodiments described above, but the embodiments are not limited thereto. All or some of them may be selectively combined.

10: 내부 주변 장치 20: 외부 주변 장치
100: 씨피유 전력 제어 장치 110: DVFS 제어부
120: 프로세서부 130: 주변 장치 인터페이스부
300: DVFS 전력 관리 모듈 310: 주변 장치 상태 정보 관리부
320: 주변 장치 관리부 330: DVFS 설정 지원부10: internal peripheral device 20: external peripheral device
100: a power control apparatus for a cube 110: a DVFS control unit
120: processor unit 130: peripheral device interface unit
300: DVFS power management module 310: peripheral device status information management unit
320: peripheral device management unit 330: DVFS setting support unit

Claims (1)

DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling) 제어 기능에 따라 전압 및 동작 주파수를 설정하여 태스크를 처리하는 프로세서부;
상기 프로세서부와 연결된 주변 장치로부터 상태 정보를 획득하는 주변 장치 인터페이스부; 및
상기 프로세서부의 부하 상태와 주변 장치의 상태 정보를 이용하여 상기 프로세서부의 전압 및 동작 주파수를 제어하는 DVFS 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 씨피유 전력 제어 장치.A processor unit for processing a task by setting a voltage and an operation frequency according to a DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) control function;
A peripheral device interface unit for obtaining status information from a peripheral device connected to the processor unit; And
A DVFS controller for controlling a voltage and an operating frequency of the processor unit using a load state of the processor unit and state information of a peripheral device;
And a power control unit for controlling the power of the power control unit.
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