멀티코어 시스템에서 응용프로그램에 최적화된 정책 적용을 위한 동적 전력 관리 프레임워크 = Dynamic Power Management Framework with application-specific policy for multi-core system

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서 제안하는 동적 전력 관리 프레임워크는 멀티 코어를 위한 것이다. 멀티 코어 시스템에서 자원을 효율적으로 사용하기 위해서 중요한 두 가지 요소는 전력 소모와 온도 제어이다.
논문에서 제안하는 동적 전력관리 프레임워크는 리눅스 기반의 멀티 코어 시스템에서 구현되었으며 크게 커널 데몬, 유저 데몬, 전력 관리 정책으로 구성된다. 각 구성요소는 실시간으로 데이터를 교환하거나 특정 동작을 요청하도록 정의되었다. 동시에 여러 프로그램이 동작할 경우에는 시스템 성능이 각 응용프로그램의 동작에 따라 다양하게 나타난다. 그래서 본 논문에서 제안하는 전력 관리 프레임워크는 응용 프로그램별 전력 관리 정책을 제공하여 동시에 각 응용프로그램이 요구하는 QoS(quality of service)를 만족하는지를 주기적으로 확인한다.
멀티 코어의 종류에 따라 전력 소모를 줄이기 위하여 서로 다른 하드웨어 기술을 사용된다. Intel사는 DVFS(dynamic voltage/frequency scaling) 방식을 이용하여 코어에 공급되는 전력을 조절할 수 있도록 하고 있다. ARM사의 ARM11 MPCore의 경우에는 WFI(wait for interrupt) Mode를 이용하여 동적 전력 소모를 줄일 수 있다. WFI Mode는 클럭 게이팅 방식을 사용한 저전력 기술이다.
본 논문의 실험 결과를 통하여 논문에서 제안하는 동적 전력 관리 프레임워크는 응용프로그램별 최적화된 전력 관리 정책을 리눅스 커널에 실시간으로 적용시킬 수 있을 뿐만 아니라 멀티미디어 프로그램의 QoS(quality of service)를 만족시키면서 전력 소모를 줄 일 수 있음을 확인할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1장 서 론 1
• 제 1절 연구 동기 1
• 제 2절 연구 내용 3
• 제 2장 저전력 관련 연구 4
• 제 1절 Dynamic Power Management for Embedded Systems 4
• 제 2절 응용프로그램 동작에 따른 전력 관리 방법 6
• 제 3절 ARM11 MPCore 9
• 제 4절 Intel Centrino Duo 10
• 제 5절 Demand-based Switching on Linux 11
• 제 3장 동적 전력 관리 프레임워크 13
• 제 1절 Overview of Dynamic Power Management System 13
• 제 2절 리눅스 커널 모듈 15
• 제 3절 커널 데몬 16
• 제 4절 유저 데몬 21
• 제 5절 전력 관리 정책 모듈 25
• 제 4장 성능 측정을 위한 기준 및 방법 31
• 제 1절 WFI(Wait For Interrupt) Mode 31
• 제 2절 Voltage Control Register 32
• 제 3절 DTS(Digital Thermal Sensor) 34
• 제 5장 실험 결과 35
• 제 1절 실험 환경 35
• 제 2절 멀티미디어 프로그램의 동작 패턴 36
• 제 3절 멀티미디어 프로그램을 통한 검증 39
• 제 6장 결론 44
• 참고 문헌 45
• 영문 요약 46