KR101841990B1 - Apparatus and method for power capping - Google Patents

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KR101841990B1 KR1020140101866A KR20140101866A KR101841990B1 KR 101841990 B1 KR101841990 B1 KR 101841990B1 KR 1020140101866 A KR1020140101866 A KR 1020140101866A KR 20140101866 A KR20140101866 A KR 20140101866A KR 101841990 B1 KR101841990 B1 KR 101841990B1
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이병규
안백송
전성익
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한국전자통신연구원
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Abstract

전력 캐핑 장치 및 방법이 개시된다. 전력 캐핑 장치는 전력 제한값 설정 전 상태 및 전력 사용량 제한 적용 상태에서 컴퓨팅 시스템의 성능 카운터 및 전력 사용량을 측정하는 측정부, 전력 사용량 및 성능 카운터를 이용하여 에너지 보존 모드에서 사용되는 에너지 기준 수치를 산출하는 산출부 및 전력 제한값이 설정되면, 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정된 제1 전력 사용량과 전력 제한값을 비교하고, 제1 전력 사용량이 전력 제한값보다 큰 경우, 전력 제한값 미만으로 전력 사용량을 제한하는 관리부를 포함하되, 관리부는 에너지 보존 모드인 경우, 에너지 기준 수치가 유효 구간에 포함되게 사용자가 전력 제한값을 설정하도록 경고 메시지를 출력한다.A power capping apparatus and method are disclosed. The power capping device calculates the energy reference value to be used in the energy conservation mode by using the measurement unit for measuring the performance counter and the power consumption of the computing system, the power consumption and the performance counter in the state before the power limit value is set and in the power consumption limitation state The controller compares the first power usage measured in the state before the power limit value is set with the power limit value and limits the power usage to less than the power limit value when the first power usage exceeds the power limit value The management unit outputs a warning message to set the power limit value so that the energy reference value is included in the valid period when the energy conservation mode is set.

Description

전력 캐핑 장치 및 방법{Apparatus and method for power capping}[0001] Apparatus and method for power capping [0002]

본 발명은 전력 캐핑 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a power capping apparatus and method.

기존의 전력 캐핑 기술은 컴퓨팅 시스템에서 사용하는 전력의 사용량을 시스템의 관리자가 설정한 캐핑값으로 제한하는 기술로서, 주로 데이터 센터의 서버 시스템에서 전력 공급이 부족하거나 일정량의 전력량 이내에서 시스템을 운용하기 위한 목적으로 사용되는 기술이다. 이와 같은 전력 캐핑 기술에는, 컴퓨팅 시스템에 장착된 전력 공급 유닛에서 전체적인 전력 사용을 제한하는 방법이 있으며, 그 외에도 컴퓨팅 시스템에 있는 다양한 장치들(CPU, Memory, I/O장치 등)의 전력 사용을 제한하는 방법이 있다.The existing power capping technology is a technology for limiting the amount of power used in the computing system to the capping value set by the administrator of the system. It is mainly used in the server system of the data center or the system is operated within a certain amount of power It is a technology used for the purpose of. Such power capping techniques include, but are not limited to, a method of limiting overall power usage in a power supply unit mounted on a computing system, as well as power usage of various devices (CPU, Memory, I / O devices, etc.) There is a way to limit.

기본적인 기존의 전력 캐핑 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 시스템이 사용하는 전체 전력 사용량을 측정하고, 사용자가 설정한 전력 제한값(캐핑값)보다 전력 사용량이 높은 경우에, 전력 사용량을 조절할 수 있는 컴포넌트들 또는 시스템 전체의 전력 사용량을 제한하는 것이다. 도 1은 종래의 전력 캐핑 방법을 나타낸 도면이다.As shown in FIG. 1, the conventional conventional power capping method measures the total power consumption used by the computing system and adjusts the power consumption when the power consumption is higher than the power limit value (the capping value) set by the user To limit the power usage of the components or the system as a whole. 1 is a diagram illustrating a conventional power capping method.

기존의 전력 캐핑 기술이 적용된 컴퓨팅 시스템은 전력 제한 기능을 구동하면, 전력 사용량이 줄어들게 되어 성능저하가 동반되며, 동시에 실행중인 작업의 처리시간이 지연된다. 즉, 기존의 전력 캐핑 방법들은 전력 제한으로 수반되는 성능저하로 인한 작업의 처리시간 지연이 고려되지 않았다. 전력(P)과 시간(T)에 관한 에너지(E) 공식은 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있으며, 에너지는 수행한 일의 양과 같다.When a conventional power capping technology is applied to a computing system, when the power limiting function is activated, the power consumption is reduced and the performance of the computing system is deteriorated. That is, conventional power capping methods do not take into account the processing time delay of the work due to performance degradation accompanied by power limitation. The energy (E) formula for power (P) and time (T) can be expressed as Equation (1) below, where energy is equal to the amount of work performed.

[수학식 1][Equation 1]

E = P × T
E = P x T

즉, 전력 사용량의 감소 대비 시간이 같은 비율로 증가해야 같은 양의 일을 했다고 할 수 있다. 예를 들어, 기존의 전력 캐핑 방법을 사용하는 경우, 도 2의 왼쪽 그림에 도시된 바와 같이, 전력 캐핑 기능을 사용하지 않고 전력 사용량 P1로 t1만큼의 시간이 걸리는 E1의 일은 전력 캐핑 기능을 사용하여 전력 사용량을 P2로 설정하였을 때에는 t2의 시간이 걸리더라도 E1과 같은 양의 일인 E2로 작업이 수행되어야 한다. 하지만, 도 2의 오른쪽 그림에 도시된 바와 같이, 전력 사용량이 감소한 비율에 비해 처리 시간의 지연이 더 증가하여 E1< E2'의 상태가 되는 경우가 발생할 수 있다. 에너지 관점에서 E1과 E2'의 상태에 따라 다음과 같이 에너지 절감 효과가 설명 될 수 있다.In other words, it can be said that the same amount of work has to be done in proportion to the decrease in power consumption. For example, in the case of using the conventional power capping method, as shown in the left-hand side of FIG. 2, the work of E 1 , which consumes time t 1 as the power usage P 1 without using the power capping function, Function is used to set the power usage to P 2 , the work must be done with E 2 , which is the same amount as E 1 , even though it takes time t 2 . However, as shown in the right-hand side of FIG. 2, there may be a case where the delay of the processing time is further increased to the state of E 1 <E 2 'compared to the rate of decrease of the power consumption. From the energy point of view, the energy saving effect can be explained as follows according to the states of E 1 and E 2 '.

E1< E2': 에너지 절감 효과 없음E 1 <E 2 ': No energy saving effect

E1=E2': 에너지 소모량 동일E 1 = E 2 ': same energy consumption

E1> E2': 에너지 절감 효과 있음
E 1 > E 2 ': Energy saving effect

이와 같이, 기존의 전력 캐핑 방법은 시스템의 성능 저하를 고려하지 않고, 시스템의 전력 사용량을 제한하는 방식이다. 따라서, 기존의 전력 캐핑 방법은 에너지 측면에서 볼 때, 더 많은 에너지를 소모하게 할 수 있으며, 전력 사용량 제한에 따라 주어진 시간에 완료될 수 있는 작업 처리량이 감소하는 문제점이 있다.
As described above, the conventional power capping method is a method of limiting the power consumption of the system without considering degradation of the system. Therefore, the conventional power capping method can consume more energy from the viewpoint of energy, and there is a problem in that the amount of work throughput that can be completed at a given time is reduced according to the power consumption limitation.

본 발명은 에너지 소모에 대비한 시스템의 성능을 고려하여 에너지 효율을 감소시키지 않고 시스템의 전력 사용량을 제한하는 전력 캐핑 장치 및 방법을 제안하는 것이다.
The present invention proposes a power capping apparatus and method for limiting the power consumption of a system without reducing energy efficiency in consideration of the performance of the system in preparation for energy consumption.

본 발명의 일 측면에 따르면, 컴퓨팅 시스템의 전력 사용량을 제어하는 전력 캐핑 장치가 개시된다.According to an aspect of the invention, a power capping apparatus for controlling power usage of a computing system is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 전력 캐핑 장치는 전력 제한값 설정 전 상태 및 전력 사용량 제한 적용 상태에서 상기 컴퓨팅 시스템의 성능 카운터 및 전력 사용량을 측정하는 측정부, 상기 전력 사용량 및 상기 성능 카운터를 이용하여 에너지 보존 모드에서 사용되는 에너지 기준 수치를 산출하는 산출부 및 전력 제한값이 설정되면, 상기 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정된 제1 전력 사용량과 상기 전력 제한값을 비교하고, 상기 제1 전력 사용량이 상기 전력 제한값보다 큰 경우, 상기 전력 제한값 미만으로 전력 사용량을 제한하는 관리부를 포함하되, 상기 관리부는 상기 에너지 보존 모드인 경우, 상기 에너지 기준 수치가 유효 구간에 포함되게 사용자가 전력 제한값을 설정하도록 경고 메시지를 출력한다.The power capping apparatus according to an embodiment of the present invention includes a measuring unit for measuring a performance counter and a power consumption amount of the computing system in a state before a power limit value is set and a power consumption limiting state, Mode and a power limit value, and compares the first power usage measured in the pre-power limit state with the power limit value, and when the first power usage is less than the power limit value The management unit outputs a warning message that the user sets the power limit value so that the energy reference value is included in the valid period in the energy conservation mode .

상기 관리부는 상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되지 않는 경우, 사용자가 전력 캐핑 모드로 변경 또는 상기 전력 제한값을 더 높게 설정하도록 상기 경고 메시지를 출력한다.The management unit outputs the warning message such that the user changes the power capping mode or sets the power limit value higher when the energy reference value is not included in the valid period.

상기 관리부는 상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되는 경우, 상기 유효 구간을 벗어나지 않는 범위에서 전력 사용량을 낮추도록 제어한다.When the energy reference value is included in the valid period, the management unit controls the power usage to be lowered within a range that does not exceed the valid period.

상기 산출부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 에너지 기준 수치를 산출한다.The calculating unit calculates the energy reference value using the following equation.

Figure 112014074918660-pat00001
Figure 112014074918660-pat00001

여기서, EF는 에너지 기준 수치를 나타내고, Cprev는 상기 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정된 제1 성능 카운터이고, Cnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 성능 카운터이고, Pprev는 상기 제1 전력 사용량이고, Pnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 전력 사용량임.C prev is a second performance counter measured in the state before the power limit setting, C now is a second performance counter measured in the power usage limiting application state, and P prev is a first performance counter And P now is the second power usage measured in the power usage limiting application state.

상기 에너지 기준 수치는 1이상인 경우, 이전 상태와 동일하거나 이전상태보다 더 높은 에너지 효율을 나타내고, 1미만인 경우, 이전 상태보다 더 낮은 에너지 효율을 나타내고, 상기 유효 구간은 상기 에너지 기준 수치가 1이상인 구간이다.Wherein the energy reference value is equal to or greater than 1 and exhibits a higher energy efficiency than the previous state or higher than the previous state and less than 1 when the energy reference value is less than 1, to be.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 컴퓨팅 시스템의 전력 사용량을 제어하는 전력 캐핑 장치의 전력 캐핑 방법이 개시된다.According to another aspect of the present invention, a power capping method of a power capping apparatus for controlling power usage of a computing system is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 전력 캐핑 방법은 전력 제한값 설정 전 상태에서 제1 성능 카운터 및 제1 전력 사용량을 측정하는 단계, 전력 제한값이 설정되면, 상기 제1 전력 사용량과 상기 전력 제한값을 비교하는 단계, 상기 제1 전력 사용량이 상기 전력 제한값보다 큰 경우, 전력 제한값 미만으로 전력 사용량을 제한하는 단계, 에너지 보존 모드인 경우, 전력 사용량 제한을 적용한 상태에서의 제2 성능 카운터 및 제2 전력 사용량을 측정하는 단계, 상기 제1 성능 카운터, 상기 제1 전력 사용량, 상기 제2 성능 카운터 및 상기 제2 전력 사용량을 이용하여 에너지 기준 수치를 산출하는 단계 및 상기 에너지 기준 수치가 유효 구간에 포함되게 사용자가 전력 제한값을 설정하도록 경고 메시지를 출력하는 단계를 포함한다.The power capping method according to an embodiment of the present invention may include measuring a first performance counter and a first power usage amount before a power limit value is set, comparing the first power usage amount and the power limit value when a power limit value is set Limiting the amount of power usage less than the power limit value when the first power usage amount is greater than the power limit value, measuring the second performance counter and the second power usage amount when the power usage restriction is applied, Calculating an energy reference value using the first performance counter, the first power usage amount, the second performance counter, and the second power usage amount; And outputting a warning message to set a limit value.

상기 경고 메시지를 출력하는 단계는, 상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되지 않는 경우, 사용자가 전력 캐핑 모드로 변경 또는 상기 전력 제한값을 더 높게 설정하도록 상기 경고 메시지를 출력하는 단계를 포함한다.The step of outputting the warning message may include outputting the warning message such that the user changes to the power capping mode or sets the power limit value higher when the energy reference value is not included in the valid period.

상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되는 경우, 상기 유효 구간을 벗어나지 않는 범위에서 전력 사용량을 낮추도록 제어하는 단계를 더 포함한다.When the energy reference value is included in the valid period, controlling the power usage to be lowered within a range that does not exceed the valid period.

상기 에너지 기준 수치를 산출하는 단계는, 하기의 수학식을 이용하여 상기 에너지 기준 수치를 산출한다.The step of calculating the energy reference value calculates the energy reference value using the following equation.

Figure 112014074918660-pat00002
Figure 112014074918660-pat00002

여기서, EF는 에너지 기준 수치를 나타내고, Cprev는 상기 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정된 제1 성능 카운터이고, Cnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 성능 카운터이고, Pprev는 상기 제1 전력 사용량이고, Pnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 전력 사용량임.C prev is a second performance counter measured in the state before the power limit setting, C now is a second performance counter measured in the power usage limiting application state, and P prev is a first performance counter And P now is the second power usage measured in the power usage limiting application state.

상기 에너지 기준 수치는 1이상인 경우, 이전 상태와 동일하거나 이전상태보다 더 높은 에너지 효율을 나타내고, 1미만인 경우, 이전 상태보다 더 낮은 에너지 효율을 나타내고, 상기 유효 구간은 상기 에너지 기준 수치가 1이상인 구간이다.
Wherein the energy reference value is equal to or greater than 1 and exhibits a higher energy efficiency than the previous state or higher than the previous state and less than 1 when the energy reference value is less than 1, to be.

본 발명은 에너지 소모에 대비한 시스템의 성능을 고려하여 에너지 효율을 감소시키지 않고 시스템의 전력 사용량을 제한할 수 있다.
The present invention can limit the power consumption of the system without reducing the energy efficiency in consideration of the performance of the system in preparation for energy consumption.

도 1은 종래의 전력 캐핑 방법을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 전력 캐핑 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 전력 캐핑 장치와 컴퓨팅 시스템의 구성을 개략적으로 예시한 도면.
도 4는 도 3의 전력 캐핑 장치에서의 전력 캐핑 방법을 나타낸 흐름도.
도 5는 전력 사용량과 성능 카운터의 그래프를 나타낸 도면.
도 6은 전력 캐핑 장치가 적용된 컴퓨팅 시스템의 계층을 예시한 도면.1 illustrates a conventional power capping method;
2 is a diagram for explaining a conventional power capping method;
Figure 3 schematically illustrates a configuration of a power capping device and a computing system;
Figure 4 is a flow diagram illustrating a power capping method in the power capping device of Figure 3;
5 shows graphs of power usage and performance counters.
Figure 6 illustrates a layer of a computing system to which a power capping device is applied.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.

도 3은 전력 캐핑 장치와 컴퓨팅 시스템의 구성을 개략적으로 예시한 도면이다.3 schematically illustrates a configuration of a power capping device and a computing system.

도 3을 참조하면, 전력 캐핑 장치(10)는 측정부(11), 산출부(13) 및 관리부(15)를 포함하고, 컴퓨팅 시스템(100)은 운영체제(110) 및 복수의 컴포넌트(120)를 포함한다. 여기서, 복수의 컴포넌트(120)는 CPU, 메모리, I/O 장치 등이 될 수 있으며, 각 컴포넌트(120)는 전력 사용량을 조절하는 기능을 탑재할 수 있다.3, the power capping apparatus 10 includes a measuring unit 11, a calculating unit 13 and a managing unit 15. The computing system 100 includes an operating system 110 and a plurality of components 120, . Here, the plurality of components 120 may be a CPU, a memory, an I / O device, and the like, and each component 120 may be equipped with a function of controlling power consumption.

도 3의 구성도에 있어서, 전력 캐핑 장치(10)를 별도의 블록으로 표시한 이유는 전력 캐핑 방법이 구현되는 컴퓨팅 시스템(100)과 일반적인 컴퓨팅 시스템을 보다 명확히 구별시키기 위한 것에 불과하다. 즉, 전력 캐핑 장치(10)는 컴퓨팅 시스템(100)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 전력 캐핑 장치(10)는 소프트웨어 모듈 또는 하드웨어 모듈로 컴퓨팅 시스템(100)에 탑재될 수 있다. 또한, 전력 캐핑 장치(10)는 각 컴포넌트(120) 별로 전력 사용량을 측정할 수 있으며, 그렇지 않은 경우에는 컴퓨팅 시스템(100)의 전체 전력 사용량을 측정할 수 있다. 또한, 전력 캐핑 장치(10)는 전력 사용량의 실측이 불가능한 경우에는 전력 사용 예측 모델을 적용할 수도 있다.3, the reason why the power capping apparatus 10 is shown as a separate block is merely to more clearly distinguish the general computing system from the computing system 100 in which the power capping method is implemented. That is, the power capping device 10 may be included in the computing system 100. For example, the power capping device 10 may be mounted in the computing system 100 as a software module or a hardware module. In addition, the power capping device 10 may measure the power usage for each component 120, otherwise it may measure the total power usage of the computing system 100. Further, the power capping apparatus 10 may apply the power use prediction model when the actual usage of the power consumption is impossible.

이하에서, 전력 캐핑 장치(10)에 대해서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the power capping apparatus 10 will be described in more detail.

측정부(11)는 컴퓨팅 시스템(100)의 전력 사용량 및 성능 카운터를 측정한다. 예를 들어, 측정부(10)는 각 컴포넌트(120)나 운영체제(110)에 제공하는 각 컴포넌트(120) 또는 컴퓨팅 시스템(100)의 성능 카운터를 획득할 수 있다. 그리고, 측정부(11)는 각 컴포넌트(120)나 컴퓨팅 시스템(100) 전체의 전력 사용량을 측정할 수 있다. 이때, 측정부(11)는 관리부(15)의 제어에 따라 전력 제한값 설정 전 상태 및 전력 사용량 제한 적용 상태에서 성능 카운터 및 전력 사용량을 측정할 수 있다.The measurement unit 11 measures the power consumption and the performance counter of the computing system 100. For example, the measurement unit 10 may acquire a performance counter of each component 120 or the computing system 100 that provides each component 120 or the operating system 110. The measuring unit 11 may measure the power consumption of each of the components 120 and the entire computing system 100. At this time, the measuring unit 11 can measure the performance counter and the power consumption amount under the control of the management unit 15 in the state before the setting of the power limit value and the state of applying the power limitation.

산출부(13)는 측정부(11)에 의하여 측정된 전력 사용량 및 성능 카운터를 이용하여 에너지 보존 모드에서 사용되는 에너지 기준 수치를 산출한다. 예를 들어, 산출부(13)는 다음의 수학식 2를 이용하여 에너지 기준 수치를 산출할 수 있다.The calculating unit 13 calculates an energy reference value used in the energy conservation mode by using the power consumption measured by the measuring unit 11 and the performance counter. For example, the calculating unit 13 may calculate an energy reference value using the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) &quot;

Figure 112014074918660-pat00003
Figure 112014074918660-pat00003

여기서, EF는 에너지 기준 수치를 나타내고, Cprev는 이전 상태(전력 제한값 설정 전 상태)에서 측정된 성능 카운터이고, Cnow는 현재 상태(전력 사용량 제한 적용 상태)에서 측정된 성능 카운터이고, Pprev는 이전 상태(전력 제한값 설정 전 상태)에서 측정된 전력 사용량이고, Pnow는 현재 상태(전력 사용량 제한 적용 상태)에서 측정된 전력 사용량이다.C prev is a performance counter measured in the previous state (state before power limit setting), C now is a performance counter measured in current state (power usage limiting applied state), P prev Is the measured power usage in the previous state (the state before the power limit value is set), and P now is the power usage measured in the current state (the power usage limit applied state).

관리부(15)는 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정부(11)가 제1 성능 카운터 및 제1 전력 사용량을 측정하도록 제어하고, 전력 제한값이 설정되면, 측정된 제1 전력 사용량과 전력 제한값을 비교하고, 제1 전력 사용량이 전력 제한값보다 큰 경우, 전력 제한값 미만으로 전력 사용량을 제한한다. 즉, 관리부(15)는 기본적으로 전력 사용량을 제한하는 전력 캐핑 모드로 동작할 수 있다.The management unit 15 controls the measuring unit 11 to measure the first performance counter and the first power consumption in the state before the power limit value is set. If the power limit value is set, the management unit 15 compares the measured first power consumption and the power limit value , And limits the power usage to less than the power limit value when the first power usage is greater than the power limit value. That is, the management unit 15 basically operates in the power capping mode for limiting the power consumption.

이후, 관리부(15)는 사용자가 설정한 모드를 확인하고, 에너지 효율을 고려한 에너지 보존 모드인 경우, 현재 상태 즉, 전력 사용량 제한을 적용한 상태에서의 제2 성능 카운터 및 제2 전력 사용량을 측정부(11)가 측정하도록 제어한다. 이어, 관리부(15)는 제1 성능 카운터 및 제1 전력 사용량과 제2 성능 카운터 및 제2 전력 사용량을 이용하여 산출부(13)가 에너지 기준 수치를 산출하도록 제어한다.Thereafter, the management unit 15 confirms the mode set by the user, and when the energy saving mode considers the energy efficiency, the second performance counter and the second power consumption amount in the current state, that is, (11). Next, the managing unit 15 controls the calculating unit 13 to calculate the energy reference value using the first performance counter, the first power consumption, the second performance counter, and the second power consumption.

컴퓨팅 시스템(100)의 성능은 전력 사용량의 감소에 따라 일정하게 감소하지 않는다. 즉, 도 5를 참조하면, 도 5는 전력 사용량과 성능 카운터의 그래프를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 에너지 기준 수치는 전력 사용량과 성능 카운터의 그래프의 기울기가 된다. 에너지 기준 수치는 범위에 따라 다음과 같은 의미를 가진다.The performance of the computing system 100 does not decrease steadily with decreasing power usage. That is, referring to FIG. 5, FIG. 5 is a graph illustrating power consumption and performance counters. As shown in FIG. 5, the energy reference value is a slope of the graph of the power consumption and the performance counter. The energy reference value has the following meaning according to the range.

EF>1: 이전 상태와 비교하여 더 높은 에너지 효율을 나타냄EF> 1: higher energy efficiency compared to previous state

EF=1: 이전 상태와 동일한 에너지 효율을 나타냄EF = 1: represents the same energy efficiency as the previous state

EF<1: 이전 상태와 비교하여 더 낮은 에너지 효율을 나타냄
EF <1: Lower energy efficiency compared to previous state

관리부(15)는 에너지 보존 모드에서, 에너지 기준 수치가 1이상(EF≥1)이 되도록 사용자가 전력 제한값을 설정하도록 사용자를 가이드하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 관리부(15)는 에너지 기준 수치가 1이상인 유효 구간에 포함되는 경우, 유효 구간을 벗어나지 않는 범위에서 전력 사용량이 조절 가능한 컴포넌트(120)의 전력 사용량 또는 컴퓨팅 시스템(100)의 전체 전력 사용량을 낮추도록 제어할 수 있다. 또한, 관리부(15)는 에너지 기준 수치가 유효 구간에 포함되지 않는 경우, 사용자가 전력 캐핑 모드로 변경 또는 전력 제한값을 더 높게 설정하도록 경고 메시지를 출력할 수 있다.
In the energy conservation mode, the management unit 15 serves to guide the user to set the power limit value so that the energy reference value is equal to or greater than 1 (EF? 1). For example, when the energy reference value is included in the valid period of the energy reference value of 1 or more, the management unit 15 calculates the power usage of the power-use adjustable component 120 or the total power of the computing system 100 It is possible to control the usage to be lowered. In addition, the management unit 15 may output a warning message to allow the user to change to the power capping mode or to set the power limit value higher if the energy reference value is not included in the valid period.

도 4는 도 3의 전력 캐핑 장치에서의 전력 캐핑 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flow diagram illustrating a power capping method in the power capping apparatus of FIG.

S410 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 전력 제한값 설정 전 상태에서 제1 성능 카운터 및 제1 전력 사용량을 측정한다.In step S410, the power capping apparatus 10 measures the first performance counter and the first power usage amount in a state before setting the power limit value.

S420 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 전력 제한값이 설정되면, 측정된 제1 전력 사용량과 전력 제한값을 비교한다.In step S420, the power capping device 10 compares the measured first power usage with the power limit value when the power limit value is set.

S430 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 제1 전력 사용량이 전력 제한값보다 큰 경우, 전력 제한값 미만으로 전력 사용량을 제한한다. 즉, 전력 캐핑 장치(10)는 기본적으로 전력 사용량을 제한하는 전력 캐핑 모드로 동작할 수 있다.In step S430, the power capping device 10 limits the power usage to less than the power limit value if the first power usage is greater than the power limit. That is, the power capping device 10 may operate in a power capping mode that basically limits power usage.

S440 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 사용자가 설정한 모드가 에너지 보존 모드인지 여부를 확인한다.In step S440, the power capping apparatus 10 confirms whether the mode set by the user is the energy saving mode.

S450 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 에너지 보존 모드인 경우, 현재 상태 즉, 전력 사용량 제한을 적용한 상태에서의 제2 성능 카운터 및 제2 전력 사용량을 측정한다.In step S450, the power capping apparatus 10 measures the second performance counter and the second power consumption in the current state, that is, the state in which the power usage restriction is applied, in the energy conservation mode.

S460 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 제1 성능 카운터 및 제1 전력 사용량과 제2 성능 카운터 및 제2 전력 사용량을 이용하여 에너지 기준 수치를 산출한다.In step S460, the power capping apparatus 10 calculates an energy reference value using the first performance counter and the first power consumption, the second performance counter, and the second power consumption.

S470 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 에너지 기준 수치가 1이상이 되는지 여부를 판단한다.In step S470, the power capping apparatus 10 determines whether or not the energy reference value is equal to or greater than one.

S480 단계에서, 전력 캐핑 장치(10)는 에너지 기준 수치가 1이상이 되지 않는 경우, 사용자가 전력 캐핑 모드로 변경 또는 전력 제한값을 더 높게 설정하도록 경고 메시지를 출력한다.In step S480, the power capping device 10 outputs a warning message to the user to change to the power capping mode or to set the power limit value higher if the energy reference value does not become 1 or more.

전력 캐핑 장치(10)는 에너지 기준 수치가 1이상 되는 경우, 유효 구간을 벗어나지 않는 범위에서 전력 사용량이 조절 가능한 컴포넌트(120)의 전력 사용량 또는 컴퓨팅 시스템(100)의 전체 전력 사용량을 낮추도록 제어할 수 있다.
The power capping apparatus 10 may control to lower the power usage of the power use adjustable component 120 or the overall power usage of the computing system 100 within a range that does not exceed the validity interval when the energy reference value is 1 or more .

도 6은 전력 캐핑 장치가 적용된 컴퓨팅 시스템의 계층을 예시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a layer of a computing system to which a power capping device is applied.

도 6을 참조하면, 전력 캐핑 장치가 적용된 컴퓨팅 시스템은 제일 아래층부터 순서대로 하드웨어 컴포넌트(640), 전력 측정 모듈(630), 운영체제(620) 및 전력 관리 모듈(610)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the computing system to which the power capping device is applied may include a hardware component 640, a power measurement module 630, an operating system 620, and a power management module 610 in order from the lowest layer.

전력 측정 모듈(630)은 각 하드웨어 컴포넌트(640)의 전력 사용량을 측정할 수 있거나, 하드웨어 컴포넌트(640)들이 포함된 전체 시스템의 전력 사용량을 측정할 수 있다. 전력 측정 모듈(630)은 시스템 내부 또는 외부에 위치 할 수 있다. 내부 또는 외부에서 측정된 전력 사용량은 운영체제(620)를 통해서 전력 관리 모듈(610)로 전달된다. 전력 관리 모듈(610)은 운영체제(620)에 포함된 소프트웨어로 존재 할 수 있으며, 독립적으로 구성된 하드웨어이거나 운영체제(620)의 상위 계층에 존재하는 응용 소프트웨어일 수 있다. 전력 관리 모듈(610)은 응용 소프트웨어를 이용한 사용자와의 인터페이스를 통하여 전력 제한값이나 모드 설정을 입력받을 수 있다. 예를 들어, 사용자와의 인터페이스는 사용자가 직접 입력하는 In-Band 형식일 수 있으며, 웹과 같은 Out-Band 형태로 구성 될 수도 있다.
The power measurement module 630 may measure the power usage of each hardware component 640 or may measure the power usage of the entire system including the hardware components 640. The power measurement module 630 may be located inside or outside the system. The measured power usage, either internally or externally, is communicated to the power management module 610 via the operating system 620. The power management module 610 may be software included in the operating system 620, independently configured hardware, or application software existing in an upper layer of the operating system 620. The power management module 610 can receive the power limit value or the mode setting through the interface with the user using the application software. For example, the interface with the user may be an in-band type directly input by the user, or an out-band type such as the web.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력 캐핑 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.Meanwhile, the power capping method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various electronic information processing means and recorded in a storage medium. The storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Program instructions to be recorded on the storage medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of software. Examples of storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The above-mentioned medium may also be a transmission medium such as a light or metal wire, wave guide, etc., including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as devices for processing information electronically using an interpreter or the like, for example, a high-level language code that can be executed by a computer.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

10: 전력 캐핑 장치
11: 측정부
13: 산출부
15: 관리부
100: 컴퓨팅 시스템
110: 운영체제
120: 컴포넌트10: Power capping device
11:
13:
15:
100: Computing System
110: Operating system
120: Component

Claims (10)

컴퓨팅 시스템의 전력 사용량을 제어하는 전력 캐핑 장치에 있어서,
전력 제한값 설정 전 상태 및 전력 사용량 제한 적용 상태에서 상기 컴퓨팅 시스템의 성능 카운터 및 전력 사용량을 측정하는 측정부;
상기 전력 사용량 및 상기 성능 카운터를 이용하여 에너지 보존 모드에서 사용되는 에너지 기준 수치를 산출하는 산출부; 및
전력 제한값이 설정되면, 상기 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정된 제1 전력 사용량과 상기 전력 제한값을 비교하고, 상기 제1 전력 사용량이 상기 전력 제한값보다 큰 경우, 상기 전력 제한값 미만으로 전력 사용량을 제한하는 관리부를 포함하되,
상기 산출부는,
하기의 수학식을 이용하여 상기 에너지 기준 수치를 산출하며,
Figure 112017091049465-pat00004

여기서, EF는 에너지 기준 수치를 나타내고, Cprev는 상기 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정된 제1 성능 카운터이고, Cnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 성능 카운터이고, Pprev는 상기 제1 전력 사용량이고, Pnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 전력 사용량이고,
상기 관리부는,
상기 에너지 보존 모드인 경우, 상기 에너지 기준 수치가 유효 구간에 포함되게 사용자가 전력 제한값을 설정하도록 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 장치.
A power capping apparatus for controlling power usage of a computing system,
A measurement unit for measuring a performance counter and a power consumption of the computing system in a state before the power limit value is set and in a state where the power usage is limited;
A calculator for calculating an energy reference value used in the energy conservation mode using the power consumption and the performance counter; And
When the power limit value is set, the first power usage amount measured in the state before the power limit value is compared with the power limit value, and when the first power usage amount is greater than the power limit value, Management,
The calculating unit calculates,
The energy reference value is calculated using the following equation,
Figure 112017091049465-pat00004

Where Cprev is a first performance counter measured in the state before the power limit setting, Cnow is a second performance counter measured in the power usage limiting application state, and Pprev is a first performance counter measured in the power usage limiting application state, Pnow is the second power usage measured in the power usage limiting application state,
Wherein,
Wherein in the energy conservation mode, a warning message is output such that the user sets a power limit value such that the energy reference value is included in the valid period.
제1항에 있어서,
상기 관리부는 상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되지 않는 경우, 사용자가 전력 캐핑 모드로 변경 또는 상기 전력 제한값을 더 높게 설정하도록 상기 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the management unit outputs the warning message such that the user changes the power capping mode or sets the power limit value higher when the energy reference value is not included in the valid period.
제2항에 있어서,
상기 관리부는 상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되는 경우, 상기 유효 구간을 벗어나지 않는 범위에서 전력 사용량을 낮추도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the control unit controls the power consumption to be lowered within a range that does not exceed the valid period when the energy reference value is included in the valid period.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 에너지 기준 수치는 1이상인 경우, 이전 상태와 동일하거나 이전상태보다 더 높은 에너지 효율을 나타내고, 1미만인 경우, 이전 상태보다 더 낮은 에너지 효율을 나타내고,
상기 유효 구간은 상기 에너지 기준 수치가 1이상인 구간인 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 장치.
The method according to claim 1,
The energy reference value is equal to or greater than 1 and exhibits a higher energy efficiency than the previous state or a lower energy state than the previous state,
Wherein the effective period is a period in which the energy reference value is equal to or greater than 1.
컴퓨팅 시스템의 전력 사용량을 제어하는 전력 캐핑 장치의 전력 캐핑 방법에 있어서,
전력 제한값 설정 전 상태에서 제1 성능 카운터 및 제1 전력 사용량을 측정하는 단계;
전력 제한값이 설정되면, 상기 제1 전력 사용량과 상기 전력 제한값을 비교하는 단계;
상기 제1 전력 사용량이 상기 전력 제한값보다 큰 경우, 전력 제한값 미만으로 전력 사용량을 제한하는 단계;
에너지 보존 모드인 경우, 전력 사용량 제한을 적용한 상태에서의 제2 성능 카운터 및 제2 전력 사용량을 측정하는 단계;
상기 제1 성능 카운터, 상기 제1 전력 사용량, 상기 제2 성능 카운터 및 상기 제2 전력 사용량을 이용하여 에너지 기준 수치를 산출하는 단계; 및
상기 에너지 기준 수치가 유효 구간에 포함되게 사용자가 전력 제한값을 설정하도록 경고 메시지를 출력하는 단계를 포함하며,
상기 에너지 기준 수치를 산출하는 단계는,
하기의 수학식을 이용하여 상기 에너지 기준 수치를 산출하고,
Figure 112017091049465-pat00005

여기서, EF는 에너지 기준 수치를 나타내고, Cprev는 상기 전력 제한값 설정 전 상태에서 측정된 제1 성능 카운터이고, Cnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 성능 카운터이고, Pprev는 상기 제1 전력 사용량이고, Pnow는 상기 전력 사용량 제한 적용 상태에서 측정된 제2 전력 사용량을 의미하는 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 방법.
A power capping method of a power capping apparatus for controlling power usage of a computing system,
Measuring a first performance counter and a first power usage amount before the power limit value is set;
Comparing the first power usage with the power limit value if the power limit value is set;
Limiting power usage less than a power limit value if the first power usage is greater than the power limit;
Measuring a second performance counter and a second power usage when the power usage restriction is applied in the energy conservation mode;
Calculating an energy reference value using the first performance counter, the first power usage, the second performance counter, and the second power usage; And
And outputting a warning message such that the user sets a power limit value such that the energy reference value is included in the valid period,
Wherein the step of calculating the energy reference value comprises:
The energy reference value is calculated using the following equation,
Figure 112017091049465-pat00005

Where Cprev is a first performance counter measured in the state before the power limit setting, Cnow is a second performance counter measured in the power usage limiting application state, and Pprev is a first performance counter measured in the power usage limiting application state, And Pnow denotes a second power consumption measured in the power consumption limiting application state.
제6항에 있어서,
상기 경고 메시지를 출력하는 단계는,
상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되지 않는 경우, 사용자가 전력 캐핑 모드로 변경 또는 상기 전력 제한값을 더 높게 설정하도록 상기 경고 메시지를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 방법.
The method according to claim 6,
The step of outputting the warning message comprises:
And outputting the warning message such that the user changes to a power capping mode or sets the power limit value higher if the energy reference value is not included in the valid interval.
제7항에 있어서,
상기 에너지 기준 수치가 상기 유효 구간에 포함되는 경우, 상기 유효 구간을 벗어나지 않는 범위에서 전력 사용량을 낮추도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 방법.
8. The method of claim 7,
And controlling the power consumption to be lowered within a range that does not exceed the valid period when the energy reference value is included in the valid period.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 에너지 기준 수치는 1이상인 경우, 이전 상태와 동일하거나 이전상태보다 더 높은 에너지 효율을 나타내고, 1미만인 경우, 이전 상태보다 더 낮은 에너지 효율을 나타내고,
상기 유효 구간은 상기 에너지 기준 수치가 1이상인 구간인 것을 특징으로 하는 전력 캐핑 방법.


The method according to claim 6,
The energy reference value is equal to or greater than 1 and exhibits a higher energy efficiency than the previous state or a lower energy state than the previous state,
Wherein the effective period is a period in which the energy reference value is equal to or greater than one.


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