KR101354908B1

KR101354908B1 - 컴퓨터시스템

Info

Publication number: KR101354908B1
Application number: KR1020060009495A
Authority: KR
Inventors: 이민광
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2014-01-22
Also published as: KR20070079101A

Abstract

본 발명은 처리속도의 조정이 가능한 프로세서를 포함하는 컴퓨터시스템에 관한 것이다. 본 컴퓨터시스템은 코어주파수와 동작전압의 조정이 가능한 프로세서와; 코어주파수와 동작전압을 조정하기 위한 사용자입력부와; 사용자입력부를 통해 조정된 코어주파수와 동작전압에 대응하여 코어주파수와 동작전압이 설정되도록 프로세서를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 프로세서의 코어주파수와 동작전압을 조정함으로써 사용자의 필요에 따라 프로세서의 소비전력을 조정할 수 있다.

Description

컴퓨터시스템{COMPUTER SYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터시스템의 제어블록도,

도 2는 본 발명에 따른 소비전력을 조정하는 제어흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 CPU 성능조정메뉴를 표시하는 화면의 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10 : CPU 11 : CPU 성능레지스터

20 : 사용자입력부 30 : 디스플레이장치

40 : 제어부 41 : 마이컴

42 : 바이오스 42a : OSD 모듈

42b : CPU 성능조정모듈

본 발명은 컴퓨터시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시스템의 소비전력을 조정할 수 있는 컴퓨터시스템에 관한 것이다.

컴퓨터 시스템은 OS를 구동할 수 있는 CPU(Central Processor Unit)와 적어도 하나의 주메모리 그리고 ROM(Read Only Memory) 등을 포함한다. 여기서 ROM은 컴퓨터 시스템의 입출력 주변장치를 구동하기 위한 입출력 제어루틴인 바이오스(Basic Input/Output System; BIOS)를 포함한다.

근래에는 휴대가 용이하도록 배터리에 의해 동작 가능한 노트북 형태의 컴퓨터시스템이 다양하게 시판되고 있다. 이러한 컴퓨터시스템의 시판과 더불어 다양한 파워세이빙 기능도 개발되고 있다. 이러한 파워세이빙 기능은 배터리의 소모을 줄임으로써 컴퓨터시스템의 동작시간을 연장시키는 것을 목적으로 한다.

이러한 종래의 파워세이빙 기능은 시스템에서 대부분 소비전력을 소모하는 CPU와 관련되어 개발되고 있으며, 시스템의 소비전력을 절감하기 위해 CPU의 처리속도를 감소시키는 방법을 채택하고 있다.

예를 들면, 최근의 CPU는 코어주파수와 동작전압을 조정하는 기능을 내장함으로써 CPU의 처리속도와 함께 소비전력을 조정할 수 있다. 이러한 기능은 인텔의 경우 EIST(Enhanced Intel SpeedStep Technology), AMD의 경우 Cool'n Quiet 등에 의해 구현되고 있다.

그런데, 종래의 이러한 파워세이빙 기능은 OS 상의 응용프로그램을 통해 구현되기 때문에, 이러한 파워세이빙 기능을 사용하기 위해서는 컴퓨터시스템이 전원관리기능(Advanced Configuration and Power Interface, ACPI)을 지원하는 OS 및 응용프로그램을 반드시 필요로 한다는 점에서 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전원관리기능(ACPI)을 지원하는 OS와 응용프로그램의 지원 없이, 사용자가 원하는 코어주파수와 동작전압을 설정할 수 있는 컴퓨터 시스템을 제공하는 것이다.

특히, 사용자가 원하는 코어주파수와 동작전압을 설정하도록 CPU를 제어하기 위한 소프트웨어 모듈을 바이오스에 포함하는 컴퓨터시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 코어주파수와 동작전압의 조정이 가능한 프로세서와; 상기 코어주파수와 동작전압을 조정하기 위한 사용자입력부와; 상기 사용자입력부를 통해 조정된 상기 코어주파수와 동작전압에 대응하여 상기 코어주파수와 동작전압이 설정되도록 상기 프로세서를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 사용자입력부는 상기 코어주파수와 동작전압을 증가시키기 위한 제1기능키와 상기 코어주파수와 동작전압을 감소시키기 위한 제2기능키 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1기능키에 대응하는 제1제어신호와 제2기능키에 대응하는 제2제어신호 중 어느 하나를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴으로부터 출력된 제1제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 증가되고, 상기 마이컴으로부터 출력된 제2제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 감소되도록 상기 프로세서를 제어하는 바이오스를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 프로세서는 상기 코어주파수와 동작전압을 조정하는 레지스터를 포함하여, 상기 레지스터에 기록된 설정데이터에 대응하는 상기 코어주파수와 동작전압으로 설정되고, 상기 바이오스는 상기 마이컴에서 출력된 상기 제1제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 증가되도록 상기 레지스터의 상기 설 정데이터를 변경하여 기록하고, 상기 마이컴에서 출력된 상기 제2제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 감소되도록 상기 레지스터의 상기 설정데이터를 변경하여 기록한다.

그리고, 디스플레이장치를 더 포함하고, 상기 사용자입력부는 상기 코어주파수와 동작전압을 조정하기 위한 프로세서 성능조정메뉴를 표시하기 위한 제3기능키를 더 포함하고, 상기 마이컴은 상기 제3기능키에 대응하는 제3제어신호를 출력하고, 상기 바이오스는 상기 마이컴에서 출력된 제3제어신호에 대응하여 상기 프로세서 성능조정메뉴를 표시하도록 상기 디스플레이장치를 제어한다.

여기서, 상기 프로세서 성능조정메뉴는 상기 프로세서의 현재 동작 중인 상기 코어주파수와 동작전압을 나타내는 그래픽이미지를 포함할 수 있다.

이하에서는 도 1과 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터시스템을 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 컴퓨터시스템은 CPU(10), 사용자입력부(20), 디스플레이장치(30) 및 제어부(40)로 구성된다. 여기서, 제어부(40)는 마이컴(41) 및 바이오스(42)를 포함한다.

CPU(10)는 바이오스(42) 및 OS를 기초로 하여 사용자가 원하는 작업을 수행하는 중앙처리장치이다.

즉, CPU(10)는 인텔의 EIST를 지원하는 CPU 또는 AMD의 Cool'n Quiet를 지원하는 CPU 중 어느 하나의 형태로 마련될 수 있고, 이외에도 코어주파수와 동작전압의 조정이 가능한 다양한 형태로 마련될 수 있다.

여기서, CPU(10)는 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 조정하는 CPU 성능레 지스터(P-state Register)(11)를 포함할 수 있다. 그리고 CPU(10)는 CPU 성능레지스터(11)에 기록된 데이터에 대응하는 코어주파수와 동작전압으로 동작되도록 설정된다.

사용자입력부(20)는 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 조정하기 위해 마련된 입력기능부이다. 여기서 사용자입력부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 증가시키기 위한 제1기능키(21)와 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 감소시키기 위한 제2기능키(22)를 포함한다.

그리고, 사용자입력부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 조정하고, 현재 동작 중인 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압의 상태를 나타내기 위한 CPU 성능조정메뉴(31)를 화면상에 표시하기 위한 제3기능키(23)를 포함한다.

디스플레이장치(30)는 제어부(40)의 제어에 의해, 도 3에 도시된 CPU 성능조정메뉴(31)에 대한 영상신호를 발생하여, 화면상에 이미지로 표시한다. 여기서, CPU 성능조정메뉴(31)는 사용자에게 직관적인 인식을 주기 위한 그래픽이미지 형태로 마련될 수 있다. 그리고 디스플레이장치(30)는 영상신호처리부(미도시)와 디스플레이부(미도시)로 마련될 수 있다.

영상신호처리부는 바이오스(42)에 포함된 후술할 OSD 모듈(42a)의 제어에 따라, 도 3에 도시된 CPU 성능조정메뉴(31)에 해당하는 영상신호를 발생하여 디스플레이부에 표시 가능한 포맷으로 변환하여 출력한다. 여기서 영상신호처리부는 스케일러로 마련될 수 있다.

디스플레이부는 영상신호처리부로부터 출력된 신호에 의해 화면상에 도 3에 도시된 CPU 성능조정메뉴(31)를 표시한다.

여기서, CPU 성능조정메뉴(31)는 현재 동작 중인 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압에 해당하는 CPU(10)의 성능을 나타내는 지시바(32a)를 포함한 현재CPU성능(32)과 제1기능키(21) 및 제2기능키(22)에 의해 조정되는 상태를 보여주는 CPU성능조정(33)으로 구성된다.

여기서, 디스플레이부는 CRT(Color Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 중 어느 하나의 형태로 마련될 수 있고, 이외에도 영상이 표시되는 다른 디스플레이 방식으로 마련될 수 있다.

제어부(40)는 시스템의 모든 동작을 제어하고, 사용자입력부(20)를 통해 조정된 코어주파수와 동작전압에 대응하여, CPU(10)의 코어주파수와 동작전압이 설정되도록 CPU(10)를 제어한다. 그리고 제어부(40)는 사용자입력부(20)를 통해 입력된 신호에 대응하여, 도 3에 도시된 CPU 성능조정메뉴(31)를 화면상에 표시하도록 디스플레이장치(30)를 제어한다. 여기서 제어부(40)는 전술한 마이컴(41)과 바이오스(42)를 포함할 수 있다.

마이컴(41)은 사용자입력부(20)를 통해 입력된 신호에 대응하는 제어신호를 바이오스(42)로 출력한다. 여기서 마이컴은(41) 도 3에 도시된 제1기능키(21)에 대응하는 제1제어신호와, 도 3에 도시된 제2기능키(22)에 대응하는 제2제어신호 중 어느 하나를 출력한다. 그리고 마이컴(41)은 도 3에 도시된 제3기능키(23)에 대응하는 제3제어신호를 출력한다.

바이오스(42)는 시스템의 모든 동작을 제어하고, OSD 모듈(42a)과 CPU 성능조정모듈(42b)을 포함한다.

OSD 모듈(42a)은, 마이컴(41)으로부터 출력된 제3제어신호에 대응하여, CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 조정하고 CPU(10)의 현재 동작 중인 코어주파수와 동작전압을 나타내기 위한, 도 3에 도시된 CPU 성능조정메뉴(31)를 화면상에 표시하도록 디스플레이장치(30)를 제어하는 소프트웨어 모듈이다. 여기서 OSD 모듈(42a)은 사용자의 직관적인 인식을 위해 CPU 성능조정메뉴(31)가 그래픽이미지의 형태가 되도록 디스플레이장치(30)를 제어한다.

CPU 성능조정모듈(42b)은 마이컴(41)으로부터 출력된 제1제어신호에 기초하여 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압이 소정 레벨 단위로 증가되고, 마이컴(41)으로부터 출력된 제2제어신호에 기초하여 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압이 소정 레벨 단위로 감소되도록 CPU(10)를 제어하는 소프트웨어 모듈이다.

즉, CPU 성능조정모듈(42b)은, CPU 성능레지스터(11)의 데이터가 기 지정된 CPU(10)의 최고 코어주파수와 동작전압에 해당되지 않는 경우, 마이컴(41)에서 출력된 제1제어신호에 기초하여, CPU(10)의 코어주파수와 동작전압이 소정 레벨 단위로 증가되도록 CPU 성능레지스터(11)의 데이터를 변경하여 기록한다.

그리고, CPU 성능조정모듈(42b)은, CPU 성능레지스터(11)의 데이터가 기 지정된 CPU(10)의 최저 코어주파수와 동작전압에 해당되지 않는 경우, 마이컴(41)에서 출력된 제2제어신호에 기초하여, CPU(10)의 코어주파수와 동작전압이 소정 레벨 단위로 감소되도록 CPU 성능레지스터(11)의 데이터를 변경하여 기록한다.

도 3에 도시된 바를 참고로, CPU 성능조정모듈의 기능을 설명하면, 제3기능키에 의해 CPU 성능조정메뉴(31)가 표시되면, 사용자는 지시바(32a)에 의해 현재 동작 중인 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 확인한다.

여기서, CPU(10)의 현재 성능이 대략 레벨4 정도에 해당한다고 가정한다. 이러한 가정 아래, 사용자가 CPU(10)의 성능을 레벨2에 해당하는 코어주파수와 동작전압으로 감소하고자 하는 경우, 사용자는 CPU성능조정(33)을 보면서 레벨2에 도달 할 때까지 제2기능키(22)를 인가한다.

이에 의해, CPU(10)는 사용자에 의해 조정된 레벨2에 해당하는 감소된 코어주파수와 동작전압으로 설정되며, 그에 따라 CPU(10)의 소비전력도 감소된다.

이하에서는 도 2을 참조하여, 본 발명에 따른 CPU의 소비전력을 조정하는 제어과정을 설명한다.

시스템의 전원이 인가되고 시스템의 동작 중, 바이오스(42)는 마이컴(41)에서 출력된 제어신호의 존부에 의하여 사용자입력부(20)에 포함된 기능키(21, 22, 23) 중 하나가 인가된 것인지 판단한다(S10).

사용자입력부(20)에 포함된 기능키(21, 22, 23) 중 하나가 인가된 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 마이컴(41)에서 출력된 제1제어신호의 존부에 의하여 제1기능키(21)가 인가된 것인지를 판단한다(S20).

반면, S10 단계에서 기능키(21, 22, 23) 중 하나도 인가되지 않은 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 S10 단계를 반복한다. 즉, 바이오스(42)는 사용자입력부(20)를 통해 기능키(21, 22, 23) 중 하나가 인가되는지를 대기하는 상태가 된다.

다음, S20 단계에서 제1기능키(21)가 인가된 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압이 최고 상태인지, 즉 CPU(10)의 성능이 최고 상태인지 판단한다(S30).

S30 단계를 구체적으로 설명하면, 바이오스(42)는 CPU 성능레지스터(11)의 데이터를 읽어서, 이 읽은 데이터가 기 지정된 CPU(10)의 최고 코어주파수와 동작전압에 해당하는지 검사함으로써, CPU(10)의 성능이 최고 상태인지 판단한다.

S30단계에서, CPU(10)의 성능이 최고 상태라고 판단한 경우, 바이오스(42)는 CPU(10)의 소비전력을 조정하는 제어과정을 종료한다.

반면, S30 단계에서 CPU(10)의 성능이 최고 상태가 아니라고 판단한 경우, 바이오스(42)는 코어주파수와 동작전압이 소정 레벨 단위로 증가되도록 CPU(10)를 제어한다(S40). 즉, 바이오스(42)는 제1기능키(21)의 인가에 대응하는 데이터를 CPU 성능레지스터(11)에 변경 기록함으로써, 코어주파수와 동작전압이 증가되도록 CPU(10)를 제어한다. 결과적으로 CPU(10)의 성능이 증가하고, 이와 함께 CPU(10)의 소비전력도 증가한다.

반면, S20 단계에서 제1기능키(21)가 인가되지 않은 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 마이컴(41)에서 출력된 제2제어신호의 존부에 의하여 제2기능키(22) 가 인가된 것인지를 판단한다(S50).

다음, 제2기능키(22)가 인가된 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압이 최저 상태인지, 즉 CPU(10)의 성능이 최저 상태인지 판단한다(S60).

S60 단계를 구체적으로 설명하면, 바이오스(42)는 CPU 성능레지스터(11)의 데이터를 읽어서, 이 읽은 데이터가 기 지정된 CPU의 최저 코어주파수와 동작전압에 해당하는지 검사함으로써, CPU(10)의 성능이 최저 상태인지 판단한다. CPU(10)의 성능이 최저 상태라고 판단한 경우, 바이오스(42)는 CPU(10)의 소비전력을 조정하는 제어과정을 종료한다.

반면, S60 단계에서 CPU(10)의 성능이 최저 상태가 아니라고 판단한 경우, 바이오스(42)는 코어주파수와 동작전압이 소정 레벨 단위로 감소되도록 CPU(10)를 제어한다(S70). 즉, 바이오스(42)는 제2기능키(22)의 인가에 대응하는 데이터를 CPU 성능레지스터(11)에 변경 기록함으로써, 코어주파수와 동작전압이 감소되도록 CPU(10)를 제어한다. 결과적으로 CPU(10)의 성능이 감소하고, 이와 함께 CPU의 소비전력도 감소한다.

반면, S50 단계에서 제2기능키(22)가 인가되지 않은 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 마이컴(41)에서 출력된 제3제어신호의 존부에 의하여 제3기능키(23)가 인가된 것인지를 판단한다(S80).

다음, 제3기능키가 인가된 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 CPU(10)의 코어주파수와 동작전압을 조정하고 CPU(10)의 현재 동작 중인 코어주파수와 동작전 압을 나타내기 위한, CPU 성능조정메뉴(31)를 화면상에 표시하도록 디스플레이장치(30)를 제어한다(S90).

반면, S80 단계에서 제3기능키가 인가되지 않은 것으로 판단한 경우, 바이오스(42)는 CPU(10)의 소비전력을 조정하는 제어과정을 종료한다.

이와 같이 본 발명은 코어주파수와 동작전압의 조정이 가능한 CPU(10)를 사용자의 필요에 따라 제어하여, CPU(10)의 처리속도와 함께 CPU(10)의 소비전력을 조정하는 특징을 가진다.

여기서는, 본 발명의 바람직한 실시예로서 CPU(10)를 제시했으나, 코어주파수와 동작전압의 조정이 가능한 다양한 종류의 프로세서도 가능하다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전원관리기능(ACPI)을 지원하는 OS와 응용프로그램의 지원 없이, CPU가 사용자가 원하는 코어주파수와 동작전압으로 설정되도록, CPU를 제어함으로써, 사용자의 필요에 따라 CPU의 소비전력을 조정할 수 있는 컴퓨터시스템이 제공된다.

특히, 사용자가 원하는 코어주파수와 동작전압으로 설정되도록 CPU를 제어하는 소프트웨어 모듈을 바이오스에 포함함으로써, 전원관리기능(ACPI)을 지원하는 OS와 응용프로그램의 지원 없이, 사용자의 필요에 따라 CPU의 소비전력을 조정할 수 있는 컴퓨터시스템이 제공된다.

Claims

컴퓨터시스템에 있어서,

코어주파수와 동작전압의 조정이 가능한 프로세서와;

상기 코어주파수와 동작전압을 조정하기 위한 사용자입력부와;

상기 사용자입력부를 통해 조정된 상기 코어주파수와 동작전압에 대응하여 상기 코어주파수와 동작전압이 설정되도록 상기 프로세서를 제어하는 제어부를 포함하며,

상기 사용자입력부는 상기 코어주파수와 동작전압을 증가시키기 위한 제1기능키와 상기 코어주파수와 동작전압을 감소시키기 위한 제2기능키 중 적어도 하나를 포함하고,

상기 제어부는,

상기 제1기능키에 대응하는 제1제어신호와 제2기능키에 대응하는 제2제어신호 중 어느 하나를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴으로부터 출력된 제1제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 증가되고, 상기 마이컴으로부터 출력된 제2제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 감소되도록 상기 프로세서를 제어하는 바이오스를 포함하며,

상기 바이오스는 CPU성능조정모듈을 포함하며, 사용자가 상기 프로세스의 성능레벨을 제어할 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
삭제
제1항에 있어서,

상기 프로세서는 상기 코어주파수와 동작전압을 조정하는 레지스터를 포함하여, 상기 레지스터에 기록된 설정데이터에 대응하는 상기 코어주파수와 동작전압으로 설정되고,

상기 바이오스는 상기 마이컴에서 출력된 상기 제1제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 증가되도록 상기 레지스터의 상기 설정데이터를 변경하여 기록하고, 상기 마이컴에서 출력된 상기 제2제어신호에 기초하여 상기 코어주파수와 동작전압이 감소되도록 상기 레지스터의 상기 설정데이터를 변경하여 기록하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
제3항에 있어서,

디스플레이장치를 더 포함하고,

상기 사용자입력부는 상기 코어주파수와 동작전압을 조정하기 위한 프로세서 성능조정메뉴를 표시하기 위한 제3기능키를 더 포함하고,

상기 마이컴은 상기 제3기능키에 대응하는 제3제어신호를 출력하고,

상기 바이오스는 상기 마이컴에서 출력된 제3제어신호에 대응하여 상기 프로세서 성능조정메뉴를 표시하도록 상기 디스플레이장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
제4항에 있어서,

상기 프로세서 성능조정메뉴는 상기 프로세서의 현재 동작 중인 상기 코어주파수와 동작전압을 나타내는 그래픽이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.