성능 카운터 기반의 워크로드 예측기를 이용한 임베디드 시스템 전력 관리

국문 초록 (Abstract)

임베디드 장치의 하드웨어 성능이 증가하고 소프트웨어의 기능이 복잡, 다양해짐에 따라 전력 소모가 크게 증가하는 추세이다. 대부분의 임베디드 장치는 지속적인 외부 전력을 받지 못하는 상황에서 사용되므로 내장된 배터리의 제한된 전력에 의존하여 장치의 동작 시간이 결정된다. 그러나 배터리의 용량 증가 속도가 전력 소모 증가 속도를 따라가지 못하고 있으므로 임베디드 장치의 동작 시간을 늘리기 위해서는 전력 소모를 감소시키는 저전력 기술이 필요하다. 단순히 전력 자체를 줄이게 되면 장치의 성능이 하락하는 문제가 발생하므로 장치가 필요로 하는 컴퓨팅 파워를 제공하는 한도 내에서 최소한의 전력을 소모하는 것이 중요하다.
따라서 시스템에서 발생할 워크로드를 예측하고 예측된 워크로드에 따라 소모 전력을 조절할 수 있는 예측 기반 전력 관리 정책을 제안하고 예측의 적중률과 전력 조절에 대한 실험을 통해 제안한 저전력 기술의 성능을 보인다.

목차 (Table of Contents)

• 1 서론 = 1
• 1.1 연구배경 = 1
• 1.2 논문의 구성 = 3
• 2 관련연구 = 4
• 2.1 프로세서 저전력 기술 = 4
• 2.1.1 DPM (Dynamic Power Management) = 4
• 2.1.2 DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) = 5
• 2.2 성능 카운터를 이용한 시스템 프로파일 프로파일 기법 = 6
• 2.2.1 CPU 성능 카운터 = 6
• 2.2.2 시스템 프로파일링 = 8
• 2.2.3 워크로드 분석 기법 = 8
• 3 설계 = 10
• 3.1 CPU 워크로드 모니터 = 10
• 3.2 워크로드 예측기 = 12
• 3.3 DVFS 제어 모듈 = 14
• 4 구현 = 16
• 4.1 개발 환경 = 16
• 4.2 워크로드 모니터 = 18
• 4.3 워크로드 예측기 = 20
• 4.4 DVFS 제어 모듈 = 23
• 5 실험 = 25
• 5.1 워크로드 예측 적중률 = 26
• 5.1.1 Table size에 의한 예측률 예측률 = 26
• 5.1.2 Window size에 의한 예측률 예측률 = 28
• 5.1.3 동시에 수행되는 task에 대한 적중률 = 31
• 5.2 DVFS 에 의한 전력 소모 변화 = 33
• 6 결론 및 향후 연구 과제 = 36
• 참고 문헌 = 38