KR20230076020A - 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 컴퓨터 내부에 수행력 진단 벤치마크 앱 프로그램을 갖추어 컴퓨터의 수행력을 평가하며, 이때 컴퓨터 반도체 소자의 타이밍을 포함한 가동 전압, 주파수 등을 조정함으로써 컴퓨터 수행 가속율을 증가 또는 감소시켜서 컴퓨터 수행력 변동치를 분석하며 컴퓨터의 생산성이 평균치 보다 저하시 경고하며, 나아가 컴퓨터 생산성 저하에 따라 부과된 과업을 축소 조정하도록 하기 위한 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법{Performance diagnosis system using computer acceleration rate algorithm, and method thereof}

본 발명은 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 개인용 컴퓨터를 적재 적소에 활용함에 있어서 컴퓨터의 수행력에 의거해 적절한 과업, 즉 게임 및 그래픽 제작 또는 문서작업 등으로 적절히 배정하는 적용 근거를 판정하기 위하여 수행력 진단 기능을 제공하도록 하기 위한 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 빅데이터 처리용 고부하 앱을 컴퓨터에 적용시 중앙처리장치와 메모리, GPU, SSD 등의 장치소자 성능 및 수행력에 미치는 과부하 또는 발열 현상을 계측함으로써, 일정 수준 이상의 성능 저하 현상이 발생하는 경우, 그 컴퓨터 과업을 배제하며, 나아가 그 과업에 부합하는 하급 수준의 수행 작업에 배정함으로써 전산자원을 효율적으로 사용하는 시스템 및 방법에 대한 것이다.

컴퓨터 수행력(Computer Performance)은 컴퓨터 내부의 모든 기능회로가 특정한 과업 수행에 있어서 제 성능을 발휘하여 종합적인 연산처리 수행력을 발휘함을 의미한다.

컴퓨터의 종합적 수행력은 컴퓨터가 BIOS의 타이밍과 클럭 주파수, 인가 전압값을 수행 목적에 따라 최고 수준, 또는 상급 수준, 기준, 하급, 최저 수준의 설정값으로 조정하여 그에 따른 각급 수행력을 발휘할 수 있다.

컴퓨터 수행력을 높이거나 또는 가용성(Availability)을 보장하기 위해 통상적으로 복수 컴퓨터를 병행 가동함으로써 높은 수행력을 공급할 수 있다. 단일 컴퓨터 시스템이라면 컴퓨터의 BIOS 설정값을 조여서 높이거나, 풀어서 낮춤으로써 장치소자의 반응도를 빠르게 또는 느리게 하여 수행력을 고급 또는 저급 수준으로 조정할 수 있다.

컴퓨터 수행력 상태를 진단한다 함은 가령 그래픽 대상체와 픽셀을 묘사하는 벤치마크 앱 프로그램을 수행시킨 경우, 컴퓨터 장치소자에 대한 각각의 설정값에서 컴퓨터의 성능 지표를 구하는 것을 의미한다.

성능 지표가 평균값 이하로 나타나면 컴퓨터 수행력이 저하되었음을 의미하며, 컴퓨터 장치소자의 반응도가 저하되었음을 지시하는 것이다. 이때 원인을 알기 위하여 장치소자의 부하도 및 발열 등의 산만효과가 발생하는지 계측함으로써 원인을 파악한다.

컴퓨터 수행력을 높이는 대표적인 방법으로서, 등록특허 제10-2092091호(선행문헌 1)에 컴퓨터 네트워크의 모든 장비 시스템을 지능화된 중앙관리시스템에 의해 관리하여 네트워크의 고신뢰성을 제공할 수 있는 방법이 제시되어 있다.

이 방안은 컴퓨터 네트워크 전반에서 복수의 컴퓨터 간의 수행력을 높이는 방법을 구현했으나, 문제가 된 컴퓨터를 통째로 교체하여 예비된 시스템과 새로운 경로의 컴퓨터로 대체하는 것이므로, 별도의 컴퓨터 자원을 필요로 하는 부담이 있었다. 예비 컴퓨터를 통한 수행력 보장 방법은 대규모 네트워크 컴퓨팅에는 적합하나, 소규모 네트워크나 개별 컴퓨터로 운영되는 전산 환경에는 적용할 수 없는 한계가 있다.

또 단일 컴퓨터 시스템 내에서 기능회로의 수행력을 보장하는 방법으로, 컴퓨터 시스템의 가동 중에 장애 및 오작동 요인을 실시간으로 검사하여 만일의 문제 발생시에 컴퓨터 내부에 이중화된 장치소자로 교체함으로써, 서비스를 계속 수행하게 하는 방안으로 스캔 시험 설계방안 Scan DFT(Design For Testability)이 제시되었다.

스캔 방식 시험의 실시예가, 등록특허 제10-1629249호(선행문헌 2)에 기재되어 있다. 스캔 시험 DFT의 방법으로서, 소자 외부에서 시험 패턴을 입력하여 SoC 소자 등의 내부의 조합회로와 순차회로의 동작을 확인하는 스캔 방식으로 문제 발생시 예비된 장치소자로 교체할 수 있다.

도 1은 종래 방식에서 반도체 소자의 가동 중 시험 방법을 개념적으로 나타낸 블록도이다.

시험장비인 검사제어 및 결과생성부(100)를 이용하여 시험 패턴을 반도체 소자(110)에 입력하고, 반도체 소자(110) 상의 시험 출력신호를 확인하여 반도체 소자(110)의 이상 유무를 판단하며, 반도체 기능 및 시험회로(1, 2)에 플립플롭 스캔회로(111, 112)를 별도로 추가하여 로직의 이상유무를 스캔 시험을 하는 회로와 절차를 제시하는 것으로, 여러 대의 컴퓨터를 예비로 갖고서 수행력을 보장하는 것보다 진일보한 기술이라고 할 수 있다.

다만 이 방식은 수행력을 보장하기 위하여 장치소자 회로를 2중으로 제작하기에 비용이 2배 이상으로 증가하며, 작동도 기능회로와 시험회로를 번갈아 가며 수행하기에 회로간 스위칭에 따른 운영 오버헤드가 증가하는 부담이 있다. 한 쪽의 오류나 장애 발생시 일시적으로 다른 쪽 회로를 대체해서 사용할 수 있는 장점은 있으나, 이후에 단일 기능회로만 가지고 수행력 보장을 위한 시험을 유지할 수 없는 단점도 있다.

다른 종래기술로서, 등록특허 제10-0423192호(선행문헌 3)는 한 대의 서버 컴퓨터 안에서 다수의 애플리케이션을 돌릴 때, 각각의 애플리케이션이나 모든 애플리케이션이 축적된 수행력 수준을 결정하고 표시함으로써, 현재 수행력의 배정 상태 및 추후에 쓸 수 있는 수행력 여유분을 표시하는 수행력 방법을 제시하고 있다.

애플리케이션 수행력 표지는 수행력 데이터베이스에 삽입되어 얼마만한 애플리케이션 수행력을 활용할 수 있는지를 시스템 관리자 또는 자동 서비스 프로그램은 알게 되며, 그 신호 기록과 그에 대응하는 시간 스탬프는 시간 대역별로 수행력을 이용하는 계획을 수립할 수 있다.

이 방법은 애플리케이션 서비스 요청을 수용하는 애플리케이션 서버의 수행력을 표시하는데 있어서는 향상되었지만, 시스템을 구성하고 있는 컴퓨터 장치소자나 반도체 소자의 가용능력 또는 최대 수행력 등에서 얼마만한 컴퓨팅 수행력과 장치소자의 성능이 제공되는지를 표시하지 못하는 한계가 있다.

살펴본 종래기술은 대규모 데이터센터와 네트워크 시스템이나 대기업 생산 현장에 적용할 수 있는 장점이 있지만, 소규모 단일 컴퓨터 전산실이나 자율주행 자동차와 같이 단독의 컴퓨터가 장착되어서 실시간으로 가동 중인 컴퓨터 및 반도체 소자를 검사하고 진단하는데는 적용하기 어렵다. 적용한다 해도 구입비와 유지보수비 등이 상당히 많이 소요되는 애로점이 있다.

따라서 단일 컴퓨터와 임베디드 시스템 등이 적용되는 자율주행차, IoT 등 점점 다양해지는 컴퓨터 환경에서, 요구되는 서비스를 공급해야 하고, 또 문제 발생시에 그 원인을 검사해야 하는 적용 현장에서는 실시간으로 진단하는 시스템이 필요하며, 별도의 추가 장비없이 컴퓨터 진단 소프트웨어를 통해 자체 진단할 수 있는 심층적 수행력 진단 시스템 방법이 절실히 요구된다.

(선행문헌 1) 등록특허 제10-2092091호

(선행문헌 2) 등록특허 제10-1629249호

(선행문헌 3) 등록특허 제10-0423192호

본 발명은 이런 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 컴퓨터 수행력 보장 방법에서의 인접 스위치와 링크 이중화 그룹을 지정해서 소프트웨어 SDN 네트워크 상의 예비자원 배정의 부담을 해소하는 것으로써, 별도의 추가 자원 없이 컴퓨터 자체의 기능회로 내에서 수행력을 공급하는 방안을 제시하도록 하기 위한 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 컴퓨터 기능회로를 2중으로 가동시켜서 유사시 수행력을 유지하는 운영적 부담 없이 컴퓨터의 불량 오작동 등의 문제가 발생한 원인을 자체 진단하여 그 문제 부위를 내부에서 봉쇄하여 회피하거나 또는 컴퓨터 장치관리자에서 배제하여 문제없는 자원만으로 컴퓨터 장치를 재 설정하여 가동시킴으로써, 주어진 자원만으로 컴퓨터 수행력 유지 방법을 제시하도록 하기 위한 것이다.

또한 BIOS에 별도의 진단프로그램과 시험데이터를 갖추지 않아도 OS가 기동된 후, 진단 프로그램을 통하여 메모리 및 장치소자에 대한 진단을 수행하며, 컴퓨터 기동시에 매번 진단을 하는 대신에 장치소자가 느려진다든지 이상 징후를 보일 때만 진단을 하여 문제 유형을 파악하므로써, 그에 대한 조치를 수행하는 즉각 대응 방법을 제시하도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 목적들은 위에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 방법은, 컴퓨터의 정보처리 및 데이터 전송 요소로서 통상적인 중앙처리장치인 CPU와 메모리, 저장매체인 SSD, GPU를 포함하는 장치소자의 정상작동 여부를 시험하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 방법에 있어서, 적어도 컴퓨터 시스템의 수행력과 장치소자 설정값을 포함하는 수행력 요소를 등록하여 모니터로 값을 디스플레이 하는 제 1 단계, 수행력 모니터에서 컴퓨터의 CPU와 메모리, SSD, GPU의 클럭 주파수와 정보전송 타이밍 및 전압을 포함하는 설정값 정보를 기본 입출력 프로그램인 BIOS로부터 전달 받아서 컴퓨터 장치소자의 작동 수준을 디스플레이 하는 제 2 단계, 장치소자의 현재 설정 수준에 있어서 컴퓨터 연산 및 전송 수행력을 측정하기 위한 벤치마크 앱 프로그램 수행을 통해 성능지표 값을 계측하는 제 3 단계 및 성능지표 값이 평균값과 차이가 나는 경우 저하 수준에 따라 현행 과업 대신에 하급 또는 차하급 과업으로 축소하여 배정하는 제 4 단계를 포함한다.

이때, 제 4 단계는, 제 3 단계의 컴퓨터의 적어도 하나의 벤치마크 앱 프로그램을 통하여 수행력을 평가하는 경우 기본 입출력 프로그램인 BIOS 상에서 장치소자의 클럭 주파수와 장치소자 타이밍 값을 상향 또는 하향 조정시 기준 수행력 외에, 상급 수행력 또는 하급 수행력을 생산하는 소자 타이밍 설정값을 구하는 단계를 포함한다.

아울러 컴퓨터에서 적어도 하나 이상의 데이터 연산 및 전송 수행력을 평가하는 경우 최대 정보 전송량을 생산하는 소자 타이밍 설정값을 구하는 단계; 최대 정보 전송량을 생산하는 타이밍 설정 단계에서 장치소자 클럭 주파수를 미리 설정된 값을 높여서 최대 전송량을 실현하는 타이밍과 클럭 주파수 설정값을 구하는 단계; 컴퓨터에서 데이터 연산 및 전송 수행력을 평가 최저 정보 전송량을 생산하는 소자 타이밍 설정값 및 클럭 주파수 설정값을 구하는 단계; 컴퓨터의 최고 최저 수행력을 구하여 각각 설정값에서 수행력 변화 추세를 확인하는 경우 타이밍 및 클럭 주파수 값의 증감에 대해 수행력 증감이 비례적 특성을 보이는 구간을 확보하여 표시하는 단계; 최대 정보 전송량의 설정값을 구하는 경우, 컴퓨터가 기동되지 못하고 정지되는 경우 원인이 장치소자가 설정한 값에서 작동하지 못하는 것으로 판단하여 설정값을 직전의 값으로 복구하여 작동 구간에서 수행하도록 조정하는 단계; 장치소자에 대한 미리 설정된 범위에 따른 기준 보다 빠른 설정값 가속율에 따른 수행력이 비례 특성을 보이지 않는 경우 원인이 소자의 이상 작동으로 인한 것으로 판단하며, 이상 작동이 발생한 설정값을 배제하고 비례 특성을 보이는 직전 설정값으로 복구하여 작동하도록 조정하는 단계; 비례 특성을 가진 가속율 구간에서 확보된 범위가 수검 컴퓨터의 가용한 성능지표임을 고지하여 가속 구간과 최저 성능 대비 최고 성능의 백분율을 가용한 성능 구간으로 등록하는 단계; 및 상기 가용 성능 구간에서 컴퓨터가 정상 작동하고 있기에 성능 구간을 컴퓨터 가속 품질 구간으로 등록하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명은, 컴퓨터의 비례적 가속율 구간에서 생산력을 높이기 위해 벤치마크 생산 입력값을 증가시켜서 컴퓨터 가속율을 증가시키는 제 1 단계, 상기 가속율 증가구간에서 생산량이 투입치에 비례한 값 또는 오차범위내 값으로 나타날 때 해당하는 가속율 증가구간의 성능지표가 안정됨을 판정하는 제 2 단계, 상기 생산량의 성능지표가 비례 값을 벗어나서 평균치에 미치치 못하여 안정된 성능지표를 보여주지 못하는 경우 원인이 부하처리 속도저하 또는 발열현상을 포함하는 산만효과 때문에 발생한 것인지 판정하기 위하여 장치소자의 부하값과 온도를 계측하여 평균값과 비교하여 원인을 판정하는 제 3 단계, 장치소자의 부하값 및 온도의 상승이 성능지표를 잠식한 것으로 판단을 위해 성능 잠식율을 컴퓨터 품질저하율로 등록하는 제 4 단계를 포함한다.

또한, 컴퓨터의 벤치마크 수행 결과 성능지표가 평균에서 벗어나는 경우 원인이 장치소자의 발열 현상에 의한 것인지 판정하기 위하여 장치소자의 온도를 계측시의 컴퓨터의 장치소자 온도가 상승한 값이 윈도우 운영체제의 위험 온도에 해당되지 않거나, 또는 성능지표 상승 폭이 온도 상승값보다 더 높은 비율로 나타나는 경우, 장치소자의 온도 상승이 성능 저하에 영향을 주지 않은 것으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

아울러 본 발명은, 컴퓨터의 정보처리 및 데이터 전송 요소로서 통상적인 중앙처리장치인 CPU와 메모리, 저장매체인 SSD, GPU, 수행력 진단 시험부를 포함하는 장치소자의 정상작동 여부를 시험하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템에 있어서, 수행력 진단 시험부는 적어도 컴퓨터 시스템의 수행력과 장치소자 설정값을 포함하는 수행력 요소를 등록하여 모니터로 값을 디스플레이 하고, 수행력 모니터에서 컴퓨터의 CPU와 메모리, SSD, GPU의 클럭 주파수와 정보전송 타이밍 및 전압을 포함하는 설정값 정보를 기본 입출력 프로그램인 BIOS로부터 전달 받아서 컴퓨터 장치소자의 작동 수준을 디스플레이 하고, 장치소자의 현재 설정 수준에 있어서 컴퓨터 연산 및 전송 수행력을 측정하기 위한 벤치마크 앱 프로그램 수행을 통해 성능지표 값을 계측하고, 성능지표 값이 평균값과 차이가 나는 경우 저하 수준에 따라 현행 과업 대신에 하급 또는 차하급 과업으로 축소하여 배정한다.

본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템 및 방법은 장치소자의 고부하 반응을 검사할 수 있으며, 외부 시험장치의 도움 없이도 컴퓨터에 반도체 소자를 실장하여서 진단 시험을 할 수 있기에 시험 절차와 비용을 간소화 할 수 있다.

또한 본 발명은 검사 조건으로 평균 가동 수준에서 최고의 주파수의 최소 타이밍 수준으로 조정하여 시험함으로써, 최대 고부하 환경에서 소자의 반응속도, 성능저하 및 발열 영향을 평가할 수 있는 효과를 제공한다.

뿐만 아니라, 자체 검증 알고리즘을 통해 시험하기에 회로 규모를 줄이며 운영 오버헤드도 줄일 수 있고, 장애나 고장이 발생한 경우 해당하는 회로소자를 컴퓨터 내부에 사전에 예비한 대체 회로로 가동시키게 되므로 컴퓨터 시스템을 고장 등 위기 상황에서도 시스템을 계속해 가동할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 방식에서 반도체 소자의 가동중 시험 방법을 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템과 수행력 진단 시험부의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단시스템의 컴퓨터 수행 조건에 있어서, BIOS 장치소자 타이밍을 상향 설정하며 최대의 수행력을 확보하여 타이밍 최고값을 구하며, 반대로 하향 설정하여 최저값을 구하여 수행력 등록부에 등록하는 프로세스를 도시한 도면이다.
도 4는 컴퓨터 장치소자 설정값을 상향시켜서 시험 파일을 압축하여 구한 압축 수행력(MB/sec)이 각각 가속된 설정값 별로 확보한 결과를 도시한 그래프로 컴퓨터 수행력을 나타내며, 해당 설정값 조정에 따라 압축 수행력의 증감 현상이 비례적 특성을 보이는지 확인을 위한 도면이다.
도 5는 소자의 수행력 증감을 위한 설정값의 상향 또는 하향 단계로 설정하여 가동되는 경우 비례적 수행력을 벗어나 불안정한 상태 또는 오작동이 발생한 경우, 해당하는 소자 회로에 대한 비트셀 검사를 하여 비트셀의 오작동 위치 및 크기, 반응 속도저하 등을 판정하기 위한 알고리즘 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 6은 점검모드에서 비트셀 점검을 하는 경우 완속 불량 또는 반도체 소자의 느린 반응으로 인한 오작동을 판정하기 위한 알고리즘 흐름도이다.

본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.

도 2 내지 도 4를 이용하여 본 발명을 설명한다.

컴퓨터는 내부의 모든 장치소자가 연산 및 전송 기능을 포함한 각종 과업 수행에 있어서, 제 성능을 발휘하여 종합적인 서비스 성능을 유지하는 경우 적정한 수행력을 발휘한다고 말할 수 있다. 컴퓨터 장치소자의 설정값을 가장 빠른 주파수의 작동 클럭과 가장 짧은 신호처리 간격 및 타이밍, 높은 전압 등으로 강화시켰을 때, 최고의 수행력 즉 최대 성능 지표가 발휘된다.

한편 최고의 작동 조건 대신 작동 조건을 단계별로 낮추어 가동하면, 최고 수준에 이어서 상급,기준급, 하급, 최저급 등의 수행력을 확보할 수 있다.

컴퓨터 수행력은 필요에 따라서 적정 수준의 작동 조건을 선택하여 가동함으로써 제한된 자원 능력이라도 적재적소에 활용할 수 있는데, 이 때 수행력은 장치소자의 반응성과 컴퓨터 소프트웨어 앱 프로그램이 긴밀하게 상호 작동을 함으로써 발휘된다.

잘 작동되던 컴퓨터라도 장치소자가 오래되거나 과도한 고부하 사용으로 인하여 열화되어 반응도가 떨어진다면, 처리 속도가 저하되고 심하면 작동중 오류가 발생하거나 시스템이 정지될 수 있다.

이런 장애가 발생하는 경우 장치소자의 설정값을 하급의 낮은 수준으로 낮춤으로써 수행력을 하향 조정할 수 있는데, 하급의 조건에서 컴퓨터 수행력이 느려지더라도, 장치소자는 느린 수준에서 정상작동하기에 낮은 수준의 과업에 대한 수행력은 계속 유지할 수 있다.

컴퓨터가 가동되는 경우 속도가 느려지거나 장애가 발생하는 경우, 어떤 장치소자에서 어느 구역에서 문제가 발생하는지 파악할 수 있다면 대처가 가능하다. 이런 장애가 발생한 소자를 파악하기 위해서 수행력 진단 앱, 즉 벤치마크 앱을 수행하여 성능지표와 소자의 반응도를 계측함으로써 장애 위치와 원인을 파악할 수 있다.

장애를 파악하기 위한 수행력 진단 시스템은 컴퓨터 성능지표를 상대 평가하며 반도체 등 소자의 부하와 온도 등의 반응도를 비교진단 하는 등 시스템의 전체 요소를 아우르며 원인을 파악하는 기능을 갖춰야 제대로 진단 기능을 수행할 수 있다.

컴퓨터의 수행력을 진단하기 위한 첫번째 절차는 컴퓨터의 설정된 가동 조건, 이른바 기준 장치소자 설정값에 있어서 수행력을 평가하는 것이다.

이는 수행력 시험용 벤치마크 앱 프로그램을 돌려서 컴퓨터의 수행력을 평가하며, 그 시험 결과를 통해서 시험 컴퓨터가 그 설정값에 대해 도출된 수행력 수치가 평균값에 도달하는지 확인한다.

평균에 도달하지 못하여 생산량 감소의 저하된 결과가 나온다면, 그 결과에 관련된 CPU와 메모리의 수행력이 저하된 상태라 할 수 있으며, 세부 원인에 대해서는 CPU 속도 시험 및 메모리 셀 회로 시험 진단을 수행하여서 파악할 수 있다.

또한 수행력은 장치소자의 현재 설정값에 대해서만 아니라, 컴퓨터가 허용하는 최대 또는 최저 수준의 설정값에 대하여 평가하여 수행력값을 확보할 수 있으며, 그런 결과가 높은 설정값에서 발휘되면 그 컴퓨터를 높은 수준의 과업에 투입할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 컴퓨터 시스템으로 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템(200)을 도시한 블록도이다. 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템(200)은 중앙처리장치 CPU(210), 기본 입출력 시스템(BIOS)(220), 메모리(230), 저장매체로서 SSD(240), 수행력 진단 시험부(250)로 구성된다.

컴퓨터 구매시 제조사는 CPU, BIOS, 메모리, SSD, GPU 등을 평균적 수행에 적합한 설정을 해서 공급하는데, 그 이유는 컴퓨터가 쓰이는 업무 전반에 있어서 평균 수행력을 발휘하도록 설정함으로써 컴퓨터의 최적의 수행력을 유지시키려는 것이다.

따라서 이는 제조사가 권장하는 수행력으로써 기준 수행력이라 한다. 추후에 기준 수행력을 포함해, 통상 최고 수준, 상급, 기준, 하급, 최저 수준의 수행력이 정의될 수 있는데, 이는 본 발명의 설정값 등록부 기능을 통해 설명한다.

이하에서는 수행력 진단 시험부에서의 시험을 위한 준비사항을 설명한다.

수행력 진단 시험부(250)는 CPU(210), BIOS(220), 메모리(230), SSD(240)로부터 현재 가동중인 설정 정보를 수집해서 각 장치소자 별로 주파수, 타이밍, 대기시간을 수행력 등록부(251)에 저장 기록한다.

수행력 진단 시험부(250)는 현재 가동되는 CPU(210)의 가동 주파수와 메모리 주파수 등을 포함하는 클럭 주파수, 타이밍 및 대기시간 등 BIOS 설정값을 BIOS(220)의 라이브러리로부터 공급 받아 표시하며, 그 설정값에서 가동되는 경우 컴퓨터가 얼마만한 수행력을 발휘하는지 보여줄 목적으로 수행력 모니터(252)가 제공되며, 수행력 모니터(252) 안에 현재 설정값 외에 수행력이 상향 조정될 수 있는 상향가능값, 또 수행력이 하향될 수 있는 하향가능값, 수행력을 최고, 상급, 기준, 하급, 최저 등으로 수행하는 경우 나타나는 수행력을 보여주는 평가 추이도가 제공된다. 이러한 컴퓨터 작업 이벤트 기록을 보여주는 이벤트 로그도 제공할 수 있다.

수행력 진단 시험부(250)가 시험하는 컴퓨터 수행력은 BIOS(220)의 설정값이 허용하는 장치소자의 가동 한도값 내에서 발휘된다고 할 수 있다. 여기서 수행력 진단 시험부(250)의 시험 조건이란 장치소자의 BIOS 설정값을 부여하는 것이기에 아래 절차에서 BIOS(220)를 설정하는 과정을 설명한다.

수행력 시험을 하는 경우, 현재 설정값은 시험을 수행하고자 하는 컴퓨터 장치소자의 설정값을 뜻한다. 그 값은 BIOS(220)로부터 전달받은 기준값일 수 있고, 또는 사용자가 수행력을 변경하여 작동시키려 하는 새로운 BIOS 설정값이 될 수 있는데, 그것이 어떤 원리에 의거하여 변경될 수 있는지 구체적으로 설명한다

BIOS(220)에서 설정값을 확인하기 위하여 CMOS 설정 유틸리티를 들어가서, 그 화면의 기능 메뉴에서 통상 메인보드 지능적 조정화면(Mainboard Intelligent Tweaker; M.I.T.) 메뉴를 들어가면 CPU(210)와 메모리(230)의 설정값을 확인하고, 또 그 값을 변경하는 작업을 할 수 있다.

BIOS(220)가 제공하는 장치소자 설정값 가운데 메모리(230) 소자의 설정값이 수행력 진단에 있어서 비교적 간명하기에 진단시험 절차를 메모리(230) 소자에 대해서 설명한다.

메모리(230) 소자는 데이터를 저장하고 인출하며 또 보관하며 그 고유의 처리 속도를 발휘하는데, 메모리(230) 소자의 설정값을 높이고 낮춤에 의해 처리 속도를 빠르거나 느리게 조정할 수 있다. 추가로 메모리 클럭 주파수를 빠르게 또는 느리게 조정함으로써, 역시 처리 속도를 높고 낮게 조정할 수 있다.

메모리(230) 소자의 설정값을 조정하기 위하여 시스템화 되어진 메모리(230)의 작동 구조를 설명한다.

메모리(230)는 최소 기억 소자로써 비트셀(Bit cell)을 갖추고 있는데, 이것을 찾아가서 쓰고 읽는 절차를 보장하기 위해 여러 겹의 인출 경로 구조를 갖고 있다.

메모리 데이터 저장 인출 절차는 비트셀에 비트 데이터를 저장하는 것과 저장된 데이터를 인출하는 절차, 데이터값을 보호하기 등의 절차를 수행하기 위하여 몇가지 주요 타이밍값으로 구성된다.

타이밍 설정값은 메모리 뱅크에서 메모리(230)의 비트 셀을 구성하는 행과 열에 위치한 셀 주소를 찾아가서 찾은 셀의 정보를 찾는데 소요되는 시간을 통칭하는데, 카스 레이턴시(CAS latency)를 포함한 다음의 네 개 타이밍 규정에 의거하여 타이밍을 빠르고 느리게 함으로써, 처리 시간을 빠르게 또는 느리게 조정할 수 있다.

네 개 타이밍 규정 즉, 설정에 대해서 살펴본다.

첫번째로, tCL(카스 레이턴시)는 메모리에서 읽어들일 비트셀의 행의 열 주소를 찾기까지 소요되는 대기시간으로, 만일 카스 레이턴시의 폭을 좁힐 목적으로 CL17 이던 것을 CL16 으로 변경하면 대략 1 나노초 만큼 빨라짐을 의미한다.

두번째로, tRCD(라스 투 카스 딜레이)는 행 주소에서 열 주소 사이의 주소 센서의 충전 사이클 대기시간, 메모리 콘트롤러는 이 시간동안 주소값을 유지하는데, 이 값은 방전되기 전에 충전이 이뤄지는 구간값이다.

세번째로, tRP(라스 프리챠지 타임)은 행 주소 셀의 충전 사이클 시간으로써, 방전되기 전에 주소 정보를 유지할 수 있도록 해주는 행 충전 시간이다.

네번째로, tRAS(행 주소 스트로브 타임, Row Address Strobe time)은 행 주소의 셀값을 읽어들이는 신호의 타이밍 시간이다.

상기한 메모리(230) 소자의 네개 타이밍 설정값을 빠르게 조정하면 데이터 인출 시간이 빨라지며 그 만큼 컴퓨터의 수행력은 상승한다. 추가로 메모리(230)의 클럭 주파수를 빠르게 조정할 수 있으며 빨라진 클럭 주파수는 좁혀진 타이밍값과 함께 수행력을 상승시킨다.

한편 메모리(230) 등의 장치소자의 클럭 주파수와 타이밍을 빠르게 하여 수행력을 상향시킨 것은 소자를 과부하 시키기에 열이 발생할 수 있다. 발열 온도가 일정값 이상으로 올라가면 그런 빠른 조정을 통해 수행력을 상향시킨 이득이 상실되며, 또 오작동이 일어나서 장애가 발생할 수 있다.

따라서 발열 시에는 장치소자의 발열을 해소하는 냉각 수단이 강구되거나 또는 발열이 일어나지 않는 수준까지만 수행력을 유지하는 주의가 필요하다.

메모리 발열 온도를 파악하기 위하여 미리 설정된 앱, 예를 들어 CPU HW Monitor 앱을 이용해 온도값을 확인하거나, 온도값을 라이브러리 인터페이스 프로그램을 작성하여 장치소자 센서 데이터 라이브러리를 통해 직접 공급받을 수 있다.

도 2의 수행력 시험 및 데이터부(253)는 시험용 앱과 시험 데이터를 갖추고 수행력을 검사하는데, 기본으로 주어진 컴퓨터 장치소자에 대한 수행력을 포함해서 설정값을 변경한 경우 컴퓨터의 연산 및 전송 능력이 얼마만큼 상승 또는 저하되는지에 따른 수행력을 평가할 수 있다.

통상적인 컴퓨터에 있어서 시험 앱, 즉 벤치마크 앱 프로그램은 영상 파일을 압축하는 앱을 수행할 수 있으며, 시험 데이터는 적정한 동영상 파일을 압축함으로써 시험하는데, 컴퓨터의 적용업무가 그래픽 처리 등 특수한 용도에 맞춰졌다면 그에 부합하는 그래픽 생성 앱과 시험데이터를 적용할 수 있다.

추가로 컴퓨터 수행력을 수리적 연산 능력의 측면에서 평가하려면 메가 플로팅포인트(Mega FLOPS) 연산을 계산할 수 있는 앱을 수행시켜서 평가하며, 그 시험데이터로써 연산 처리용 방정식 데이터를 적용할 수 있고, 또 그래픽 처리 측면 평가는 메가 인스트럭션(MIPS) 수행 앱을 통해 평가할 수 있다.

본 발명에서는 장치소자에 데이터 쓰고 읽기를 한 경우 이때 발생하는 장치소자의 발열 현상이나 전송 지체 영향으로 인한 수행력 기대값에 대한 손실을 파악하는 목적이 있으므로, 그에 부합하는 영상파일 압축 앱을 수행력 평가에 적용한다.

도 2의 기능회로 비트셀 시험부(254)는 컴퓨터가 정지 또는 오작동이 발생하는 경우, 그 원인을 알기 위하여 메모리 등 장치소자의 비트셀 시험을 하는 진단 프로그램을 갖추고 소자의 불량 여부와 이상 반응을 점검한다.

기능회로 비트셀 시험부(254)는 장치소자 비트셀 시험을 위하여 기능회로 비트셀 벡터 데이터 생성부(255)에서 시험데이터를 공급받아서 시험을 수행하는데, 통상 장치소자가 급속한 불량을 보일 때이든, 또는 완만한 불량의 경우에 각각 시험할 벡터 데이터를 선별하여 공급함으로써 적절한 비트셀 검사를 수행할 수 있다.

장치소자가 급속 불량을 보이는 경우는 메모리(230) 소자의 비트셀이 아예 작동을 하지 않거나, 작동하더라도 바로 셀 전류가 누설되는 확연한 오류 불량 상태를 말하며, 완속 불량은 메모리(230) 소자가 작동은 하지만 일정한 시간이 지나면 값이 변하거나, 아예 저장이 되지 않는 오작동의 경우이므로, 진단하는 방법은 증상을 보고 기능회로 벡터데이터 생성부(255)에서 증상에 부합한 시험 데이터를 선택하여 적용한다.

다음은 컴퓨터 수행력을 측정하는 절차를 설명하는데, 수행력은 컴퓨터의 장치소자의 설정값이 고정되어 있다면 그 설정값에서 발휘되는 유일한 수행력을 갖게된다. 최근 컴퓨터 CPU(210)와 메모리(230) 소자에 있어서 설정값의 구간이 확대됨에 따라 수행력 범위도 확장되었으며, 또 같은 설정값에서도 소자의 물성과 미세회로가 안정되고 높은 성능으로 발전됨에 따라 수행력도 보다 개선되었다.

이와 같이 컴퓨터의 수행력 구간이 넓어졌기에 사용자는 자신의 컴퓨터 설정값에 조정에 따른 수행력을 확인하기 위해서, 그 설정값을 높게 또는 낮게 조정하여 컴퓨터를 기동하여서 수행력을 확인하고, 이어서 조정된 설정값에서 발휘되는 수행력을 계측함으로써 각각 조정된 설정값에 대한 수행력을 확인할 수 있다.

추가로 수행력을 측정하는 또 하나의 이유는 기존의 BIOS(220) 입출력 프로그램은 컴퓨터의 CPU(210)와 메모리(230) 소자를 초기 기동하는 경우만 접속이 가능할 뿐, 운영체제로 기동된 후에는 접속이 되지 않는 제한성이 있기 때문에 그 장치소자의 설정값을 파악하는데 어려움이 있었다.

따라서 컴퓨터를 다양한 수행력 범위에서 활용하려 한다면, 컴퓨터가 제작된 초기의 BIOS 기준 설정값 외에 다양하게 조정된 설정값에서 기동되는지 확인하여, 그 조정 설정값을 BIOS 대신에 쉽게 확인이 가능한 앱 프로그램 형태로 등록하고 확인할 수 있는 방법이 필요하다.

본 발명에서는 수행력 진단 시험부(250)에서 설정값 조정시 조정에 따른 수행력과 해당값을 등록할 수행력 등록부(251)를 앱 프로그램으로 제공한다.

추가로 새로운 설정값으로 등록된 수행력에서 어떤 수행력이 발휘되는지를 시험하여 확인할 수 있는 벤치마크 앱 프로그램과 시험 데이터를 수행력 진단 시험부(250)에서 앱 프로그램으로 제공한다.

추가 설정값의 수행력을 앱 프로그램에 등록하는 이유는 사용자의 편의를 위한 것이기도 하고, 또 컴퓨터의 사용 중 속도가 저하되거나 이상이 발생한다면, 굳이 BIOS(220)에 들어가지 않아도 수행력 등록부(251) 프로그램을 통해서 현재의 설정값과 수행력을 확인할 수 있는 장점이 있으며, 또 문제의 증상에 따라서 그 설정값이 조정된 또 다른 수행력을 선택함으로써 문제 해결에 도움을 줄 수 있다.

도 3을 참조하면, 도 3의 과정에서는 설정값을 높이거나 또는 낮게 조정하면서 가용한 수행력을 확보할 수 있는데, 조정된 설정값에서 컴퓨터가 기동하는지 확인해야 하며, 컴퓨터가 기동되는 경우 수행력과 설정값을 등록하는 절차와 또 등록된 수행력에서 컴퓨터가 얼마만큼의 수행력을 발휘하는지 시험하여 결과를 기록하는 과정을 도시한 것이다.

도 3의 절차에서 좌측의 컴퓨터 시스템 BIOS(220)에서는 기준설정값을 확인하고 또 기준설정값을 높고 낮게 조정하여 기동시키는 과정을 보여준다. 그리고 우측의 수행력 진단 시험부(250)는 좌측의 BIOS 설정값 조정 과정에 이어서 컴퓨터가 기동되는 경우, BIOS 설정값을 컴퓨터 진단시험부 앱 프로그램을 통해서 등록함으로써, 가용한 수행력 범위를 보여주게 된다.

따라서 BIOS(220)에서 수행하는 과정은 수행력 조정 준비를 위한 과정이며, 수행력 진단 시험부(250) 과정은 컴퓨터가 새로운 설정값으로 기동된 후에 하는 수행력 검사 및 검사결과를 등록 및 평가하는 과정이라고 할 수 있다.

컴퓨터가 통상적으로 제조되어 출시되는 경우 메인보드는 대개 장치소자가 적정 상태로 운용될 수 있는 설정값, 이른바 기준 설정값이 부여된다.

기준 설정값을 확인하기 위해서는 컴퓨터가 시동되는 경우 잠시 표시되는 시동화면에서 BIOS 접속화면을 호출해야 한다(220). 이를 위해서는 통상적으로 컴퓨터가 시동되는 동안 특정키(F2 또는 Delete키)를 수차례 반복 클릭하여 BIOS 설정화면 M.I.T. 메뉴를 호출한다. M.I.T. 메뉴에서 메모리에 대한 고급정보 서브메뉴를 찾아 들어가면 해당하는 주파수 및 타이밍(CPU 및 램 주파수, 타이밍 등)에 대한 기준 설정값을 확인할 수 있다(S300).

다만 단계(S300) 절차는 메인보드 제작사마다 약간 다를 수 있으므로, 안내서를 참조해야 한다. 추가로 사용자는 단계(S300) 절차와 같이 BIOS 접속화면을 이용하여 기준 설정값을 확인하는 대신에 BIOS 펌웨어 데이터베이스에서 직접 설정값 정보를 전달 받아서 사용할 수 있다.

단계(S300)에서의 BIOS의 M.I.T. 화면 작업에서 확인하는 설정값들은 메인보드에 초기에 입력된 것으로서 위의 네개 주요 타이밍값, 즉 비트셀 데이터 인출 타이밍과 전원 보호용 타이밍들로써 tCL, tRCD, tRP, tRAS값을 포함해 7 내지 8 종류의 값일 수 있다. 이러한 설정값들은 이미 기준값으로 컴퓨터 기동에 사용되고 있으므로, 설정값에 따른 컴퓨터 기동 여부를 별도로 확인할 필요가 없다.

다음으로 단계(S310)는 수행력 기준 설정값 등록 과정으로, 단계(S300) 절차의 BIOS 기준 설정값을 수행력 등록부(251) 상의 프로그램을 통해서 BIOS(220)로부터 제공받아 기준 설정값으로 등록한다. 그리고 기준 설정에서의 수행력을 확인하기 위해서 수행능력 시험 및 데이터부(253)는 수행력 검사를 하여 수행력 결과를 수행력 시험부(253) 자체에 기록할 수 있다.

단계(S320) 절차는 수행력 진단 시험부(250)에 의한 BIOS(220)에 대한 네개 주요 타이밍값을 기준 설정값으로부터 한 단계 높여준 값으로 등록하기 위한 준비 절차이다. 가령 대표적 타이밍값으로써 카스 레이턴시값이 CL17이었다면 CL16으로 변경함으로써, 대략 1 나노초 빠르게 조정하며, 나머지 3개 요소도 마찬가지로 1 나노초에 해당하게 빠르게 값으로 조정한다. 보다 구체적으로, 읽고 쓰기 대기시간 tRCD는 20으로, 행 충전시간 tRP는 20으로, 라스 스트로브 시간 tRAS는 45으로, 리프레시 타임 tRFC 600으로 조정할 수 있다.

단계(S330) 절차는 수행력 진단 시험부(250)에 의한 상급 설정값 등록 과정이다. 단계(S320)에서 상향된 설정값을 BIOS(220)에서 부여하여서 컴퓨터가 기동되었다면, 수행력 진단시험부 앱 프로그램을 통해서 상기 상향 설정값을 수행력 등록부(251)에 상급 설정값으로 등록하고, 이에 대한 수행능력 시험 및 데이터(253)에 의한 수행력 수행력 검사를 하여, 그 결과를 수행능력 시험 및 데이터부(253) 자체에 기록할 수 있다.

다만 컴퓨터의 통상적인 장치소자 특성에 따라서 상급 설정값처럼 그것을 한 단계 상향시킨 경우 컴퓨터가 기동되지 않을 수 있다. 그 이유는 장치소자가 높은 타이밍 설정값에서 견디지 못하여 열이 발생하거나 또는 오작동이 일어나기 때문이다.

동일한 방식으로 컴퓨터 장치소자가 높은 타이밍과 주파수에서 안정적으로 가동된다면 한 단계, 또 그 위의 단계로 높였을 때 컴퓨터가 기동될 수 있다. 이런 장치소자의 특성을 확인하기 위하여 컴퓨터를 높은 설정값으로 단계적으로 상향시키면서 컴퓨터 기동을 확인해야 한다(S340).

그렇게 상급 설정값 보다 한단계 더 높게 조정된 설정값에서 컴퓨터가 기동된다면, 그 설정값을 수행력 등록부(251)에서 차상급 설정값으로 등록하고, 수행능력 시험 및 데이터부(253)에서 수행력 수행력 검사를 하여, 그 결과를 차상급 수행력으로 기록할 수 있다(S350).

단계(S350)에서 단 본 발명에서 첫번 상향에 이어서 두 번째로 상향시킨 설정값(S340)에서는 컴퓨터가 기동되지 않았기에 바로 직전에 시험했던 첫 번째 상향값을 최대 설정값으로 수행력 등록부(251)가 등록하고. 등록된 상향값에 대한 수행력 수행력 검사는 이미 상급 설정값 등록 절차에서 하였기에 수행능력 시험 및 데이터부(253)에 기록한 것으로 대체하는 것이 바람직하다.

단계(S360)에서는 수행력 등록부(251)가 BIOS(220)에 대해서 컴퓨터를 저속으로 가동시키는 하급 수행력을 측정하기 위하여 기준 설정값으로부터 타이밍을 한 단계 낮추는데, 가령 비트셀 행과 열 주소를 찾는 대기시간인 카스 레이턴시 tCL 기준 설정값이 CL17이었다면 CL18로 1나노초 느리게 조정하며, 나머지 세개 타이밍 tRP, tRAS, tRFC 등도 그에 부합하도록 대략 1 나노초 느리게 조정하여 컴퓨터 시스템의 기동을 확인한다.

단계(S370)에서는 하급 설정값에서 컴퓨터가 기동되면 그 설정값을 수행력 등록부(251)에 하급 설정값으로 등록하며, 수행능력 시험 및 데이터부(253)가 하급 설정값에 대한 수행력을 검사하여 그 결과를 기록할 수 있다.

상기 하급 설정값에서 메모리 타이밍 대기시간을 계속 하향시켜서 컴퓨터가 기동되면 차하급 설정값으로 등록하고, 만일 하향된 설정값에서 기동되지 않으면 직전에 기동된 설정값을 최저 설정값으로 수행력 등록부(251)가 등록을 수행한다.

단계(S380) 절차에서 차하급 또는 최저 설정값을 구하여 단계(S390)에서 컴퓨터 기동을 확인하고 수행능력 시험 및 데이터부(253)가 확인된 값에 따른 수행력을 검사하여 그 결과를 기록할 수 있다. 다만 본 발명에서는 수행능력 시험 및 데이터부(253)가 차 하급 설정으로 하였을 때 컴퓨터가 기동되지 않았기에 직전의 하급 설정값을 최저 설정값으로 등록하고, 그 수행력 결과를 최저 수행력으로 기록할 수 있다.

도 3의 설정 과정에서는 수행력의 상향 가능값과 하향 가능값을 구하는 과정에서 컴퓨터는 자연스럽게 최대 설정값까지 조정되는 것이 보통이나, 중간에 정지되거나 오작동이 발생할 수 있다. 이는 컴퓨터의 수행력 구간이 협소하기 때문이다. 이 경우에 장치소자를 교체하여서 수행력을 개선할 수 있는데, 만일 교체할 수 없는 상황이라면 그 컴퓨터는 현재 수행력 이내에서 사용해야 한다.

설정값을 상향 또는 하향시켜 조정하는 경우, 컴퓨터 정지 오작동 현상이 발생하는 것은 그 장치소자의 연산능력이 저하되거나, 고속 또는 저속의 주파수에서 따라가지 못하기 때문이다. 설정값이 상향 또는 하향 설정되는 경우, 장치소자가 따라가지 못하는 이유는, 조정된 타이밍 대기시간으로 인해 발생한 압력 하에서 메모리 컨트롤러가 신호처리 조건을 제대로 맞출 수 없기 때문이다.

본 발명에서 상급, 기준, 하급 설정값을 확인한 것은 장치소자가 조정된 구간에서 신호처리를 할 수 있기에 가능하다. 장치소자가 작동 가능한 설정값 구간을 확인함으로써 컴퓨터는 각 설정값에 따른 수행력을 확보하게 되었으며 그 구간은 컴퓨터 성능의 상급 수행력, 기준 수행력, 하급 수행력을 형성한다.

단, 상급 설정값 위의 차상급 설정을 한 경우 컴퓨터 부팅이 되지 못했고, 또 하급 설정값 아래의 차하급 설정을 한 경우도 부팅이 되지 못했는데, 이 경우처럼 바로 부팅되지 못한 경우는 장치소자의 신호처리가 불가능한 것으로 수행력 등록부(251)가 자체적으로 등록을 수행한다.

그러나 차상급 또는 차하급 설정으로 변경한 경우, 컴퓨터 부팅은 되지만 부팅 후 바로 작동 속도가 느려지거나 나아가 컴퓨터가 정지 또는 오작동하는 현상이 발생하면 이것은 장치소자 신호처리 과정이 장치소자의 발열 등으로 느려져서 생기는 속도저하 오류인 것으로 판단되므로 수행력 등록부(251)에서 속도저하 오류로써 등록한다. 부팅이 된 후에 속도가 저하된 것은 메인보드의 온도를 체크하는 어플리케이션에서 온도값을 정상수준보다 상승한 값을 읽어서 확인할 수 있다.

차상급 또는 차하급 설정에서 컴퓨터가 부팅되고서 바로 정지되지 않고, 상당한 시간 동안 사용하던 중에 정지 오작동이 발생한다면, 이는 발열 현상이 원인이기 보다는 비트셀의 값이 압력을 받거나 지체됨으로써 느린 반응을 보이기에 발생한 오류로 판단되므로, 수행력 등록부(251)에 비트셀 오류로써 등록한다.

비트셀 오류로 등록된 것을 확인하기 위하여 본 발명의 도 5와 도 6의 오류발생 속도에 따른 비트셀 검증절차를 기능회로 비트셀 시험부(254)에서 시행하여서 확인할 수 있다.

다음으로 수행력 진단 시험부(250)는 각각의 설정값에서 컴퓨터의 수행력을 계측하여 그 값의 추세를 보여주는 분포도를 구하여 컴퓨터 수행력을 활용하는데 대한 직관적인 판단의 근거를 삼을 수 있다.

컴퓨터의 수행력을 평가하는 것은 그 컴퓨터의 사용 목적에 따라서 적절한 시료를 갖고서 수행해야 한다. 일례로 본 발명에서는 수행력 시험 및 데이터부(253)에서 각각 설정값이 부여된 컴퓨터에서 동영상 파일 압축 수행을 통하여 수행력값을 계측하고 해당하는 설정값 구간에 따른 수행력값의 추세를 도표로 작성함으로써 전체 수행력을 직관적으로 파악하게 해준다.

컴퓨터 장치소자의 설정값을 상향 또는 하향시킬 때 컴퓨터가 연산 데이터 처리에 있어서 어느 정도의 압축 수행력이 발휘되는지를 보여주는 시험 앱으로써 MP4 영상을 압축할 수 있는 앱 프로그램을 활용한다. 시험 데이터로써 통상적인 영화 한편에 해당하는 1.3 기가바이트 크기의 동영상 MP4 파일을 갖추고 수행력을 계측한다.

도 4는 기준 설정값 대비 조정한 설정값의 비율에 대해 나타난 동영상 압축 수행력 실험치를 보여주며 상급(412), 기준(411), 하급(410) 설정값 구간에서 수행력이 변화한 추이를 보여주는 도표이다. 이 실험에서는 간결한 비교를 할 수 있도록 카스대기시간 tCL을 대표 설정값으로 지정하며 그값의 변화에 대한 수행력의 변화를 압축수행력값으로 제시한다.

기준 설정값 대비 조정 설정값 비율은 장치소자의 신호처리 속도를 가속 또는 감속시킨 정도를 나타내는 비율이다. 통상적으로 장치소자의 설정값, 예로써 카스대기 시간을 짧게 주면 신호처리 속도는 가속되며, 이에 따라 컴퓨터의 압축수행력은 높아질 것으로 기대된다.

따라서 압축수행력이 높아지거나 낮아지는 것은 설정값의 조정 비율에 비례하므로, 도 4의 압축수행력 추이도는 기준 설정값 대비 조정 설정값 비율에 의거한 수행력값의 변화도를 보여주며, 기준 설정값에 대해서 가속 또는 감속으로 조정된 설정값의 비율을 가속율이라고 정의한다.

본 발명은 가속율의 변화가 압축수행력에 얼마나 기여했는지를 수행력 계측을 통해 확인하여서 수행력이 가속율 변화값과 비례적 특성을 보이면 장치소자가 효율성이 있다고 판단한다. 만일 컴퓨터에 가속율을 적용한 후에, 수행력을 계측한 변화값이 비례적이지 못하다면 효과가 없으므로 가속 설정값 조정을 하지 않는 것을 권고한다.

장치소자 설정값의 대표값으로 지정한 카스 대기시간을 짧게 조정하는 경우, 빨라진 가속율로 인해서 컴퓨터는 더 높은 압축수행력을 발휘할 것으로 기대된다. 다만 장치소자가 높은 설정값에서 열저항이나 신호처리 지체현상이 발생하면 가속율의 효과가 상쇄되므로써 높아질 수 없다.

본 발명의 가속율 예로써 카스 대기시간을 대략 1 나노초 만큼 줄이기 위해 tCL을 17로부터 16로 조정하게 되는데, 이때 가속율은 기준 대기시간 17을 분자로 하여 조정된 대기시간 16을 분모로 나눈값, 즉 1.07 또는 7%를 가속된 가속율로 표현한다(도 4의 412).

도 4를 참조하여, 컴퓨터 장치소자 설정값이 조정되는 경우 그 설정값에서 압축 시험을 하여 구한 시료 데이터의 결과치를 시간으로 나누면, 시간당 압축데이터 크기가 나오므로, 본 발명에서는 초당 압축 사이즈(MB/sec) 대조값을 구하여, 그값을 압축 수행력으로 간주하고 컴퓨터의 설정값에 따른 수행력을 비교할 수 있는 압축 수행력 지수로 삼는다(도 4의 413, 414, 415).

도 4의 압축 수행력 시험의 일례로써, 장치소자의 설정값은 다음과 같다.

중앙처리장치인 CPU(210)의 클럭 주파수는 3,950Mhz 이며, 디램 메모리 DRAM 주파수 2,666Mhz를 기준 주파수로써(도 4의 440 참조), 카스 대기시간 tCL 17, 읽기 대기시간 tRCD-RD 20, 쓰기 대기시간 tRCD-WR 20, 행 충전시간 tRP 20, 라스 스트로브 타임 tRAS 45, 리프레시 타임 tRFC 600, 디램 전압 1.35V으로 설정한다.

상기 설정에서 동영상 1,365.6MB 크기의 파일에 대한 수행능력 시험 및 데이터부(253)의 압축 시험을 한 결과 48.8초가 소요되었고, 이는 1초당 수행력으로 환산하면 28 MB/s (414)의 동영상 압축 수행력을 보여준다.

설정값을 가속시켜서 압축수행력이 향상된 것을 보기 위해서 도 4의 411로 표시된 가속율 설정값을 다음처럼 한 단계 빠르게 높인다.

디램 DRAM 주파수는 2,666Mhz로 동일하게 하며, 카스 대기시간 tCL을 16으로 조정하고, 읽기 대기시간 tRCD-RD는 18로, 쓰기 대기시간 tRCD-WR은 18로, 행 충전시간 tRP 18로, 라스 스트로브 타임 tRAS 42로, 리프레시 타임 tRFC 560으로, 디램 전압 1.35V으로 각각 수행력 진단 시험부(250)에서 조정한다.

위 설정에서 동영상 1,365.6MB 크기의 파일에 대한 압축 시험을 한 결과 44.9초가 소요되었고, 이는 1초당 수행력으로 환산하면 30.4 MB/s(도 4의 415 참조) 압축 수행력을 보이므로써 이를 요약하면 타이밍 가속율을 7% 높였을때 동영상 압축 수행력은 8.6% 빨라진 것을 나타낸다.

본 발명에서 설정값을 가속시키는 과정은 위의 한 단계 조정된 상급 설정값까지만 수행하였다. 추가로 컴퓨터를 저속으로 운영하는 하급 설정값 확인을 위하여 설정값을 다음처럼 하향 조정시킨다.

디램 DRAM 주파수는 2,666Mhz로 동일하게 하며, 카스 대기시간 tCL을 18로 조정하고, 읽기 대기시간 tRCD-RD는 24로, 행 충전시간 tRP 24로, 라스 스트로브 타임 tRAS 48로, 리프레시 타임 tRFC 630으로, 디램 전압 1.35V 으로 각각 수행력 진단 시험부(250)에 의해 조정한다.

위 하급 설정에서 동영상 1,365.6MB 크기의 파일에 대한 압축 시험을 한 결과 51.7초가 소요되었고, 이는 1초당 수행력으로 환산하면 26.4 MB/s(도 4의 413 참조) 압축 수행력을 나타냈는데, 이를 요약하면 타이밍 가속율을 기준 설정값으로부터 6% 낮추는 경우 압축 수행력은 5.7% 만큼 느려진 것이다.

표 1은 메모리 타이밍을 조정하여 구한 가속율 3개 구간(하급 410, 기준 411, 상급 412)의 압축 수행력을 보기 위한 메모리 타이밍 가속율을 보여주며 그 값에 따라서 얻은 각각의 압축 수행력(413, 414, 415) 결과를 보여준다. 표 1은 메모리 타이밍 가속율 별 압축수행력 실험치 및 주파수 조정된 압축수행력 계측치를 나타내는 도표이다.

적용 가속률	압축수행력 (기준주파수: 2666 Mhz)	압축수행력 (상향주파수: 3200 Mhz)
0.89
하급 0.94	26.4	28.5
기준 1	28	30.4
상급 1.07	30.4	32.6
1.14

다음으로, 컴퓨터 성능 구간과 품질 유지 구간의 등록에 대해서 살펴본다.

위의 3가지 가속률 증가 및 감소 분에 대해서 압축 수행력이 약간의 차이는 있지만 높아질 때 8.6% 증가하고, 또 낮아질 때 5.7% 로 감소한 것은 설정값 구간에서 가속율 대비 압축 수행력이 비례적 특성 증가를 보이는 것으로 평가된다.

이는 타이밍을 가속시킨 것이 컴퓨터의 수행력에 안정적인 기여를 한 것이다. 만일 타이밍 변화에 대한 장치소자의 신호처리 속도가 고르지 않다면, 동영상 압축과 같은 고강도 시험을 한 경우 발열 현상이 발생함으로써, 통상 컴퓨터의 수행력 증감에서 비례적인 특성을 보이지 못한다.

상기 기준 설정값을 상급과 하급으로 조정하는 경우 수행력이 최저 성능에서 최고 성능까지 비례적 특성을 보이는데, 그 구간을 본 컴퓨터가 가동 가능한, 즉 가용한 성능 구간이기에 이를 시스템 등록부인 수행력 등록부(251)에서 가용 성능 구간으로 등록한다.

상기 상급 또는 차상급 설정값에서 수행력을 계측한 경우 그 결과값이 비례 특성을 보이지 않고 저하된 값이 나왔을 때, 그 원인을 CPU(210) 및 메모리(230) 소자의 온도를 계측함으로써 발열 현상으로 인한 처리속도 지연이 수행력 상승을 상쇄시키므로써 비례특성이 아닌 감소 추세를 보이거나 오작동이 발생했다고 판단한다. 이때 수행력이 감소된 설정값은 불가용 구간으로 등록한다.

다만 수행력 비례 특성은 저하되었으나 성능 지표 저하가 비교적 미미하고, 온도 상승율이 저하된 성능지표율보다 적을 때 컴퓨터의 품질은 저하되지 않은 것으로 판단하여 해당 설정값은 가용구간으로 등록한다.

상기 품질이 유지된 설정값 구간에서 발현된 컴퓨터 성능지표값을 성능 구간값으로 등록하고 그 최저 성능 대비 최고 성능 비율을 성능 보장율로 등록 한다. 또 상기 최저 최대 성능 지표값이 확보된 설정값 구간을 품질 유지 구간으로 등록하며 그 최하 설정값 대비 최상 설정값 비율을 품질 보장율로 등록한다.

압축 수행력은 상기 표에서 볼 수 있듯이 타이밍 만이 아닌 디램 메모리의 주파수를 높여서 개선될 수 있으므로, 본 발명은 메모리 클럭 주파수를 한단계 높이므로써 전송 속도를 늘려서 더 높은 압축 수행력을 구하는 방안을 제시한다.

조정 구간의 상한을 구하기 위한 설정값으로써 메모리 주파수를 3,200Mhz로 높인 상향 클럭(450)에서 설정값에 따른 압축수행력을 구한 결과 기준클럭(2,666MHz)의 세개의 구간에 대해 각각 28.5(416), 30.4(417), 32.6 MB/sec (418)의 압축수행력으로 나타났다.

이는 기준 타이밍(1)에서 메모리 주파수를 20% 높였을때 압축 수행력이 약 8.6% 향상되었고, 한 단위 높인 타이밍(1.07)에서 7.2% 향상을 보여주었다. 이는 샤논의 정보전달 채널 공식에 의거하여 해석하면 신호대 잡음 비율은 그대로이나 타이밍을 빠르게 함으로써, 채널 접속용량을 늘었기에 데이터 전송량이 그만큼 개선된 효과로 볼 수있다.

이 결과에 따라 본 발명에서는 타이밍 가속율과 메모리 클럭주파수 조정에서 확보한 압축수행력(418)을 획득 가능한 최대 컴퓨터 수행력으로 간주하고 수행력 등록부(251)가 기록한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템(1)에 있어서 소자의 수행력 증감을 위한 설정값의 상향, 또는 하향 단계로 설정하여 가동되는 경우 비례적 수행력을 벗어나 불안정한 상태, 또는 오작동이 발생한 경우 해당하는 소자 회로에 대한 비트셀 검사를 하여 비트셀의 오작동 위치 및 크기, 반응 속도저하 등을 판정하기 위한 알고리즘 흐름도를 나타내는 도면이다.

수행력 진단 시험부(250)는 메모리 검사 루틴을 선정한다(S501). 구체적으로, 수행력 진단 시험부(250)는 평균 설정치 보다 낮은 값에서 Fail, 발열로 인한 Fail, 가동중 Fail(완만한 검사로 이행), 전체 시험 또는 샘플 시험에 대한 검사 루틴을 선정할 수 있다.

단계(S502) 이후, 수행력 진단 시험부(250)는 비트셀 시험 데이터 선정을 수행하되(S502), 급속 정지 시험데이터 검사를 수행할 수 있다.

단계(S502) 이후, 수행력 진단 시험부(250)는 검사 결과 판정 및 검사 소요시간 계측한다(S503).

단계(S503)에 대한 계측에 따라 수행력 진단 시험부(250)는 메모리 작동 정상 여부를 판단한다(S504).

단계(S504)의 판단결과 정상 작동하지 않는 경우 수행력 진단 시험부(250)는 구성요소 이상발생 대응 메시지를 출력하고(S506), 관리자 대기를 수행한다(S511).

한편 단계(S504)의 판단결과 정상 작동하는 경우 수행력 진단 시험부(250)는 기능회로 점검시간 정상 여부를 판단한다(S505).

단계(S505)의 판단결과 정상인 경우, 수행력 진단 시험부(250)는 구성요소 점검 소요시간 업데이트를 수행한다(S510).

단계(S505)의 판단결과 정상이 아닌 경우, 수행력 진단 시험부(250)는 소요시간 평가를 수행한다(S507). 예를 들어, 0.4/0.2/0/-0.2와 같이 기준점검시간에 대한 %로 평가를 수행할 수 있다.

이후 수행력 진단 시험부(250)는 구성요소 반응도 업데이트를 수행하고(S508), 메모리 저속 타이밍 클럭 심층시험 요청 출력(S509)과 함께, 알림 메시지를 출력할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템에 있어서 점검모드에서 비트셀 점검을 하는 경우 검증되지 않았으나 완속 불량, 또는 반도체 소자의 느린 반응으로 인한 오작동을 판정하기 위한 알고리즘 흐름도이다.

수행력 진단 시험부(250)는 완만한 메모리 검사 루틴을 선정하되(S601), 샘플 시험(2구역) 또는 전체 시험 및 소자 장애발생 특성 설정을 수행할 수 있다.

단계(S601) 이후, 수행력 진단 시험부(250)는 비트셀 배경데이터에 마치패턴 쓰기/보수값 마치패턴을 쓰기/리프레시 절반 대기시간 경과 후 값을 읽어서 시험값과 대조하여 불량 셀 확인을 수행할 수 있다(S602).

단계(S602) 이후, 수행력 진단 시험부(250)는 검사 결과 판정 및 검사 소요시간 계측한다(S603).

단계(S603) 이후, 단계(S603)에 대한 계측에 따라 수행력 진단 시험부(250)는 메모리 작동 정상 여부를 판단한다(S604).

단계(S604)의 판단결과 정상 작동하지 않는 경우 수행력 진단 시험부(250)는 구성요소 이상발생 대응 메시지를 출력하고(S606), 관리자 대기를 수행한다(S611).

한편, 단계(S604)의 판단결과 정상 작동하는 경우 수행력 진단 시험부(250)는 기능회로 점검시간 정상 여부를 판단한다(S605).

단계(S605)의 판단결과 정상인 경우, 수행력 진단 시험부(250)는 구성요소 점검 소요시간 업데이트를 수행한다(S610).

한편, 단계(S605)의 판단결과 정상이 아닌 경우, 수행력 진단 시험부(250)는 소요시간 평가를 수행한다(S607). 예를 들어, 0.4/0.2/0/-0.2와 같이 기준점검시간에 대한 %로 평가를 수행할 수 있다.

이후, 수행력 진단 시험부(250)는 구성요소 반응도 업데이트를 수행하고(S608), 메모리 저속 타이밍 클럭 심층시험 요청 출력(S609)과 함께, 알림 메시지를 출력할 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 검사제어 및 결과생성부
200 : 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템
210 : 중앙처리장치(CPU)
220 : 기본 입출력 시스템(BIOS)
230 : 메모리
240 : 저장매체(SSD)
250 : 수행력 진단 시험부

Claims (5)

1. 컴퓨터의 정보처리 및 데이터 전송 요소로서 중앙처리장치인 CPU(210)와 메모리(230), 저장매체인 SSD(240), GPU를 포함하는 장치소자의 정상작동 여부를 시험하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 방법에 있어서,
   적어도 컴퓨터 시스템의 수행력과 장치소자 설정값을 포함하는 수행력 요소를 등록하여 모니터로 값을 디스플레이 하는 제 1 단계;
   수행력 모니터에서 컴퓨터의 CPU(210)와 메모리(230), SSD(240), GPU의 클럭 주파수와 정보전송 타이밍 및 전압을 포함하는 설정값 정보를 기본 입출력 프로그램인 BIOS(220)로부터 전달받아서 컴퓨터 장치소자의 작동 수준을 디스플레이 하는 제 2 단계;
   장치소자의 현재 설정 수준에 있어서 컴퓨터 연산 및 전송 수행력을 측정하기 위한 벤치마크 앱 프로그램 수행을 통해 성능지표 값을 계측하는 제 3 단계;
   성능지표 값이 평균값과 차이가 나는 경우 저하 수준에 따라 현행 과업 대신에 하급 또는 차하급 과업으로 축소하여 배정하는 제 4 단계: 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 4 단계는, 상기 제 3 단계의 컴퓨터의 적어도 하나의 벤치마크 앱 프로그램을 통하여 수행력을 평가하는 경우 기본 입출력 프로그램인 BIOS(220) 상에서 장치소자의 클럭 주파수와 장치소자 타이밍 값을 상향 또는 하향 조정시 기준 수행력 외에, 상급 수행력 또는 하급 수행력을 생산하는 소자 타이밍 설정값을 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 방법.
3. 컴퓨터의 비례적 가속율 구간에서 생산력을 높이기 위해 벤치마크 생산 입력값을 증가시켜서 컴퓨터 가속율을 증가시키는 제 1 단계;
   상기 가속율 증가구간에서 생산량이 투입치에 비례한 값 또는 오차범위내 값으로 나타날 때 해당하는 가속율 증가구간의 성능지표가 안정됨을 판정하는 제 2 단계;
   상기 생산량의 성능지표가 비례 값을 벗어나서 평균치에 미치치 못하여 안정된 성능지표를 보여주지 못하는 경우, 원인이 부하처리 속도저하 또는 발열현상을 포함하는 산만효과 때문에 발생한 것인지 판정하기 위하여 장치소자의 부하값과 온도를 계측하여 평균값과 비교하여 원인을 판정하는 제 3 단계; 및
   장치소자의 부하값 및 온도의 상승이 성능지표를 잠식한 것으로 판단을 위해 성능 잠식율을 컴퓨터 품질저하율로 등록하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   컴퓨터의 벤치마크 수행 결과 성능지표가 평균에서 벗어나는 경우 원인이 장치소자의 발열 현상에 의한 것인지 판정하기 위하여 장치소자의 온도를 계측시의 컴퓨터의 장치소자 온도가 상승한 값이 윈도우 운영체제의 위험 온도에 해당되지 않거나, 또는 성능지표 상승 폭이 온도 상승값보다 더 높은 비율로 나타나는 경우, 장치소자의 온도 상승이 성능 저하에 영향을 주지 않은 것으로 판단하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 방법.
5. 컴퓨터의 정보처리 및 데이터 전송 요소로서 중앙처리장치인 CPU(210)와 메모리(230), 저장매체인 SSD(240), GPU, 수행력 진단 시험부(250)를 포함하는 장치소자의 정상작동 여부를 시험하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템에 있어서,
   수행력 진단 시험부(250)은, 적어도 컴퓨터 시스템의 수행력과 장치소자 설정값을 포함하는 수행력 요소를 등록하여 모니터로 값을 디스플레이 하고,
   수행력 모니터에서 컴퓨터의 CPU(210)와 메모리(230), SSD(240), GPU의 클럭 주파수와 정보전송 타이밍 및 전압을 포함하는 설정값 정보를 기본 입출력 프로그램인 BIOS(220)로부터 전달받아서 컴퓨터 장치소자의 작동 수준을 디스플레이 하고,
   장치소자의 현재 설정 수준에 있어서 컴퓨터 연산 및 전송 수행력을 측정하기 위한 벤치마크 앱 프로그램 수행을 통해 성능지표 값을 계측하고,
   성능지표 값이 평균값과 차이가 나는 경우 저하 수준에 따라 현행 과업 대신에 하급 또는 차하급 과업으로 축소하여 배정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 가속율 알고리즘을 이용한 수행력 진단 시스템.

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