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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정기석
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 논문은 전력 소모 절감을 고려한 멀티 코어를 위한 부하 균형 기법을 제안한다. 부하 균형 기법은 운영체제의 스케줄러 안에 포함되며, 프로세서 자원을 효율적으로 관리하기 위해 사용된다.
제안하는 부하 균형 기법은 자원의 활용을 증가시키기 위해 시스템 부하를 하드웨어 자원에 균등히 분배할 뿐만 아니라 전력 절감을 위해 시스템 부하를 불균등하게 분배하는 전력 절감 모드 또한 수행한다. 이러한 전력 절감 모드는 부하 불균형을 통하여 일정 기준 이하의 부하를 가진 코어를 Idle한 상태로 만들기 때문에 Idle 코어는 저전력 상태가 될 수 있다. 결과적으로, 이는 Dynamic Power Management (DPM)과 결합되어 시스템 전력소모를 줄일 수 있다.
하지만, 기존에는 전력 절감 모드의 실행 여부가 미리 정해진 한계 값에 따라 결정되었을 뿐만 아니라 한계 값이 매우 작았기 때문에 전력 절감 모드가 거의 활성화되지 못했다. 본 논문은 전력 절감 모드의 한계 값을 스케줄링 상황에 따라 조절함으로써 성능 저하 대비 전력 절감 효과가 뛰어난 적극적이면서 고적응성 저전력 부하 균형 기법을 제안한다.
제안하는 기법은 전력 절감 모드를 제외한 부하 균형 기법으로 인해 발생하는 비용을 고려하여 전력 절감 모드의 호출 빈도를 조절한다. 제안하는 기법은 시스템 부하가 적은 경우에 한해서 전력 절감 모드의 호출 빈도를 기존 보다 증가시킨다. 따라서 시스템의 성능 저하를 최소화하는 동시에 전력 절감이 가능한 상황에서 보다 적극적으로 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 논문이 제안하는 부하 균형 기법을 통해 리눅스 커널을 운영체제로 하는 임베디드 환경에서 시스템 성능 대비 소모 전력을 기존 대비 5.56%까지 줄일 수 있음을 확인하였다.
제안하는 부하 균형 기법은 자원의 활용을 증가시키기 위해 시스템 부하를 하드웨어 자원에 균등히 분배할 뿐만 아니라 전력 절감을 위해 시스템 부하를 불균등하게 분배하는 전력 절감 모드 또한 수행한다. 이러한 전력 절감 모드는 부하 불균형을 통하여 일정 기준 이하의 부하를 가진 코어를 Idle한 상태로 만들기 때문에 Idle 코어는 저전력 상태가 될 수 있다. 결과적으로, 이는 Dynamic Power Management (DPM)과 결합되어 시스템 전력소모를 줄일 수 있다.
하지만, 기존에는 전력 절감 모드의 실행 여부가 미리 정해진 한계 값에 따라 결정되었을 뿐만 아니라 한계 값이 매우 작았기 때문에 전력 절감 모드가 거의 활성화되지 못했다. 본 논문은 전력 절감 모드의 한계 값을 스케줄링 상황에 따라 조절함으로써 성능 저하 대비 전력 절감 효과가 뛰어난 적극적이면서 고적응성 저전력 부하 균형 기법을 제안한다.
제안하는 기법은 전력 절감 모드를 제외한 부하 균형 기법으로 인해 발생하는 비용을 고려하여 전력 절감 모드의 호출 빈도를 조절한다. 제안하는 기법은 시스템 부하가 적은 경우에 한해서 전력 절감 모드의 호출 빈도를 기존 보다 증가시킨다. 따라서 시스템의 성능 저하를 최소화하는 동시에 전력 절감이 가능한 상황에서 보다 적극적으로 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 논문이 제안하는 부하 균형 기법을 통해 리눅스 커널을 운영체제로 하는 임베디드 환경에서 시스템 성능 대비 소모 전력을 기존 대비 5.56%까지 줄일 수 있음을 확인하였다.
목차
제 1장 서론 1제 1절 연구 동기 1제 2절 연구 내용 2제 2장 부하 균형 기법 관련 연구 3제 1절 멀티 코어 시스템과 운영체제 스케줄러 3제 2절 스케줄링 도메인과 스케줄링 그룹 6제 3절 부하 균형 기법의 동작 9제 4절 부하 균형 기법의 비용 12제 5절 전력 관리 기법 14제 6절 부하 균형 기법의 전력 절감 모드 17제 3장 적극적이고 적응적인 저전력 부하 균형 기법 25제 1절 부하 균형자의 호출 빈도 25제 2절 적응적인 전력 절감 모드 28제 3절 적극적 전력 소모 절감 부하 균형 기법 29제 4장 성능 평가 33제 1절 실험 환경 33제 2절 저전력 부하 균형 기법의 성능 평가 34제 5장 결론 38참고 문헌 39영문 요약 41
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