KR20030044314A - 클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 장치및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시스템의 보드 동작 속도 변경에 관한 것이다.

본 발명은 시스템의 외부온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 시스템 운영을 위한 프로그램을 저장하는 메모리부와; 상기 메모리부를 제어하는 프로세스부와; 상기 메모리부 및 프로세스부와 접속되며 상기 프로세스부에서 출력된 신호에 의해 메모리선택신호를 생성하고, 메모리 액세스가 완료된 경우 상기 프로세스부에게 전송완료신호를 생성하는 메모리제어부와; 상기 프로세스부와 메모리제어부에 클럭부에서 출력된 클럭신호을 상기 외부온도부에서 출력된 정보에 따라 분주된클럭신호을 출력하는 클럭분주부로 구성되어 온도감지부에서 외부온도를 감지하여 상기 감지된 온도가 이미 설정된 온도의 초과가 된 경우에 클럭부에서 출력된 클럭을 분주하여 상기 분주된 클럭에 의해 프로세스동작 및/또는 메모리 액세스속도가 감소되므로써 시스템 보드에서의 발열이 감소되는것을 특징으로 한다.

Description

클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 장치및 방법{Apparatus for operating system according to clock signal change and method thereof}

본 발명은 시스템의 보드 동작 속도 변경에 관한 것으로, 특히 외부 온도가 상승한 가혹한 환경에서 시스템이 정상적으로 동작되도록 하기 위해 시스템의 온도 변화에 따라 원래의 클럭신호를 분주하여 분주된 클럭을 시스템에 입력하므로써 시스템을 구성하는 보드들의 동작 속도를 다운시켜 발열을 감소하게 하는 장치와 방법에 관한것이다.

더욱 상세하게는 본 발명은, 시스템의 외부온도를 감지하는 온도감지부와;상기 시스템 운영을 위한 프로그램을 저장하는 메모리부와; 상기 메모리부를 제어하는 프로세스부와; 상기 메모리부 및 프로세스부와 접속되며 상기 프로세스부에서 출력된 신호에 의해 메모리선택신호를 생성하고, 메모리 액세스가 완료된 경우 상기 프로세스부에게 전송완료신호를 생성하는 메모리제어부와; 상기 프로세스부와 메모리제어부에 클럭부에서 출력된 클럭신호을 상기 외부온도부에서 출력된 정보에 따라 분주된클럭신호을 출력하는 클럭분주부;로 구성되어 온도감지부에서 외부온도를 감지하여 상기 감지된 온도가 이미 설정된 온도의 초과가 된 경우에 클럭부에서 출력된 클럭을 분주하여 상기 분주된 클럭에 의해 프로세스동작 및/또는 메모리 액세스속도가 감소되므로써 시스템 보드에서의 발열이 감소되는 장치와 방법에 관한 것이다.

이하 종래기술에 대해 설명한다.

먼저, 일반적인 교환시스템은 각 기능을 담당하는 개별 보드로 구성되며, 그 개별 보드는 고밀도화, 고집적화되어 구성된다.

상기 개별 보드의 고밀도화/고집적화로 인하여, 고밀도화/고집적화된 프로세스를 이용하고 있고, 프로그램의 대형화로 인하여 메모리의 용량 증가 및 액세스 횟수의 증가를 초래하게 된다.

한편, 상기 프로세스, 메모리등은 개별 부품 소자 단위로 동작 온도가 규정되어 있으나, 시스템 환경의 가혹한 비정상적인 고온 환경에서는 개별 부품 소자 들이 정상적으로 동작하지 않는 경우가 빈번히 발생하고 있다.

도 1은 종래의 고밀도화 고집적화된 보드들의 블럭도이다.

도면에서 보는바와 같이, 대형의 프로그램을 저장하는 메모리부(11)와, 데이터버스(01)와 어드레스버스(02)로 연결되어 상기 메모리부(11)를 액세스하는 프로세스부(12)와, 상기 프로세서부(12)의 어드레스버스(02)를 통하여 메모리부(11)를 선택하도록하는 메모리선택신호(05)를 만들며, 메모리 액세스 시간을 고려하여 메모리 액세스 완료를 알려 주는 전송신호완료(04)를 생성하는 메모리제어부(13)와, 클럭신호(03)을 통하여 상기 프로세스부(12)의 동작 클럭을 제공하고, 상기 메모리 제어부(13)에 클럭을 제공하는 클럭부(13)로 구성된다.

상기 도 1의 구성에 의한 동작을 도 1및 도 2를 인용하여 설명한다.

프로세스부(12)가 메모리부(11)를 액세스하기 위하여, 상기 프로세스부(12)에서 어드레스버스(02)에 유효한 어드레스를 실으면, 메모리제어부(13)가 메모리선택신호(05)를 발생하여 메모리부(11)에 전송하며, 데이터버스(01)상의 데이터 전송이 완료되는 액세스 시간에 메모리제어부(13)에서 발생한 전송완료신호(04)를 프로세스(12)에 전달한다.

도 2의 메모리선택신호(21)는 어드레스버스(02)에 유효한 신호가 실리는 시간에서부터 전송완료신호(22)가 발생하는 시점에서 한 클럭 뒤 시간까지 동작한다.

상기 시간은 메모리 액세스 시간에 의해서 보드 설계시 결정되어 지는 요소이고, 시스템의 성능을 결정하는 요소로서 불필요한 더미 시간은 부여하지 않는다.

상기에서 설명한바와 같이, 전송완료신호(22)와 전송완료신호에 의해서 동작시간이 종료되는 메모리선택신호(21)는 개별 보드마다 결정이 되어 있는 요소로서, 시스템의 외부 온도 증가와 연관성을 가지지 못하며, 프로세스의 동작속도를 결정짓는 클럭신호(20)와 메모리제어부(13)에 사용되는 클럭신호도 동일한 클럭으로 고정되어 있어 클럭으로 변경이 불가능하다.

그러나, 상기한 바와같은 구성의 시스템이 외부 온도가 상승한 가혹한 상황에서 운영될 경우, 프로세서 자체 발열과 메모리 액세스시 발열로 인하여 시스템이 정상동작하지 못하며, 또한 시스템이 자체적으로 적절한 대비를 할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프로세스의 동작 속도나 메모리액세스 동작속도 감소를 통한 발열온도를 다운 시키기 위해 원래의 클럭을 분주하여 분주된 클럭을 상기 프로세스부와 메모리제어부에 입력하기 위한 장치와 방법을 제안한다.

도 1은 종래의 고밀도화 고집적화된 보드들의 블럭도

도 2는 도 1의 구성에서 출력되는 각 신호들을 나타낸 파형

도 3은 본 발명의 고밀도화 고집적화된 보드들의 블럭도

도 4는 도 3의 구성에서 출력되는 각 신호들을 나타낸 파형

도 5는 본 발명의 클럭속도 변경을 통한 시스템의 운영을 나타낸 흐름도

본 발명의 클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 장치및 방법은,시스템의 외부온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 시스템 운영을 위한 프로그램을 저장하는 메모리부와; 상기 메모리부를 제어하는 프로세스부와; 상기 메모리부 및 프로세스부와 접속되며 상기 프로세스부에서 출력된 신호에 의해 메모리선택신호를 생성하고, 메모리 액세스가 완료된 경우 상기 프로세스부에게 전송완료신호를 생성하는 메모리제어부와; 상기 프로세스부와 메모리제어부에 클럭부에서 출력된 클럭신호을 상기 외부온도부에서 출력된 정보에 따라 분주된클럭신호을 출력하는 클럭분주부;로 구성되어 온도감지부에서 외부온도를 감지하여 상기 감지된 온도가 이미 설정된온도의 초과가 된 경우에 클럭부에서 출력된 클럭을 분주하여 상기 분주된 클럭에 의해 프로세스동작 및/또는 메모리 액세스속도가 감소되므로써 시스템 보드에서의 발열이 감소되는것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 클럭신호 변경에 따른 시스템 운영에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 고밀도화 고집적화된 보드들의 블럭도이다.

도면에서 보는바와 같이, 시스템의 외부온도를 감지하는 온도감지부(36)와, 상기 시스템 운영을 위한 프로그램을 저장하는 메모리부(31)와, 상기 메모리부를 데이터버스(a)와 제어신호(b) 및 어드레스버스(c)에 의하여 제어하는 프로세스부(32)와; 상기 메모리부 및 프로세스부와 접속되며 상기 프로세스부에서 출력된 어드레스버스에 의해 메모리선택신호(e)를 생성하고, 메모리 액세스가 완료된 경우 상기 프로세스부에게 전송완료신호(d)를 생성하는 메모리제어부(33)와; 상기 프로세스부(32)와 메모리제어부(33)에 클럭부(34)에서 출력된 클럭신호(h)을 상기 외부온도부(36)에서 출력된 온도감지신호(g)에 따라 분주된클럭신호(f)을 출력하는 클럭분주부(35)로 구성된다.

또한 상기 외부온도감지부내에는 외부온도를 감지하는 써미스터(36a)와 상기 써미스터에서 출력된 신호와 이미 설정된 온도값과 비교하는 비교기(36b)가 구성되어 있으며, 상기 클럭분주부(35)내에는 온도감지신호가 설정된 경우의 클럭신호와온도감지신호가 설정되지 아니한 경우의 클럭신호중 하나가 선택되는 먹스부(35a)와 상기 먹스부에 출력된 신호에 의해 동작되어 분주된 클럭신호(f)를 출력하는 클럭분주회로부(35b)가 구성되어 있다.

상기 도 3의 구성에 의한 동작을 도 3및 도 4를 인용하여 설명한다.

일반적으로 시스템이 정상적인 환경(온도등)에서 동작될 경우, 클럭분주부(35)는 동작하지 않아 N/N 분주를 하여 클럭부(34)에서 출력되는 클럭신호(h)와 상기 클럭분주부(35)에서 출력되는 분주된클럭신호(f)는 동일한 신호로 프로세스부(32)와 메모리제어부(33)에 입력되어 진다.

프로세스부(32)는 분주된 클럭신호(f)로 동작하는데, 상기 신호는 클럭신호(h)와 동일한 신호이다.

이때 상기와 같은 정상 상황에서는 외부온도감지부(36)는 클럭분주부(35)로 온도감지신호(g)을 전송하는데, 특정 온도 범위를 초과하지 않은 경우에는 온도감지신호(g)을 설정(출력)하지 않는다.

한편, 온도가 상승한 비정상적인 가혹한 상황에 시스템이 운용될 경우, 외부 온도의 상승으로 인하여 개별 부품의 동작온도를 초과하는 경우는 다음과 같이 동작한다.

우선 보드내에 존재하는 외부온도감지부(36)가 지정된 온도 범위를 벗어난 경우를 감지하여 클럭분주부(35)에 온도감지신호(g)을 설정하여 전송한다.

상기 외부온도감지부(36)는 온도센서기와 비교기로 구성되어 있어, 온도센서의 아날로그 출력이 시스템의 환경에서 설정한 온도 범위의 값을 초과할 경우, 온도감지신호(g)을 설정하도록 구현하고, 시스템의 환경에서 설정한 온도 범위의 값을 초과하지 않을 경우 온도감지신호(g)을 설정하지 않도록 회로를 구성한다.

즉, 온도센서기는 일반적인 써미스터를 이용하여 감지하고, 상기 써미스터에서 감지된 신호를 비교기에 입력하여 이미 설정된 온도와 비교하여 상기 비교한 결과에 따라 온도 감지신호(g)를 출력하는 것이다.

외부온도감지부(36)에서 출력되는 온도감지신호(g)가 설정/출력된 경우, 클럭분주부(35)는 N-W/N 분주회로를 선택하여, 클럭신호(h)를 N-W/N 분주하여 분주된클럭신호(f)를 생성한다.

상기에서 W는 시험결과를 통하여 얻는 경험적인 수치로서 최소한의 시스템성능은 보장하면서 일정 범위의 외부온도 상승에 대하여 프로세스부(32) 및 메모리부(31)의 동작주파수에 따른 발열을 감소시켜, 온도상승에 대한 보상을 하도록하는 인자로 설정한다.

상기 도 3의 외부온도 감지부의 동작에 의한 분주회로를 선택하는 과정을 아래의 표와 같이 예를들어 설명한다.

외부온도센서아날로그 출력크기	시스템기준설정온도	온도감지신호출력 (g)	분주회로(N-W/N)(N은 입력주파수)	비 고
3	3	1	2 - 1/2
4	3	2	2 - 2/2
5	3	3	2 - 3/2
.	3	.	.

먼저, 온도센서기(36a)의 아날로그 출력 크기를 3,4,5...등으로 나타내고, 시스템의 기준설정온도를 3이라고 설정했다고 하자.

이에 따라 비교부(36b)에서는 상기 외부온도센서아날로그출력크기와 시스템기준설정온도를 비교하여 그에 따른 온도감지신호출력을 1,2,3...등으로 출력하면, 그에따라 분주회로에 설정된 2-1/2, 2-2/2, 2-3/2등의 분주기를 선택하여 분주된 주파수룰 출력하게 된다.

본 발명의 도 4의 클럭신호(40)는 종래 도2의 클럭신호(20)와 동일한 신호이고, 본 발명에서 프로세스부(32)와 메모리제어부(33)를 동작시키는 클럭은 분주된 클럭신호(f)이나, 종래의 구성 도 1에서 프로세스부(12)와 메모리제어부(13)를 동작시키는 클럭은 클럭신호(03)이다.

따라서 프로세스의 동작 속도가 종래의 구성에 비하여 N-W/N 배의 클럭으로 감소되어 동작하며 그에 따른 프로세스의 발열 감소 현상을 얻을 수 있고 또한 메모리 액세스 시간을 결정하는 클럭도 N-W/N 배의 클럭으로 감소하여 동작하므로써

메모리부의 발열 감소 현상을 얻을 수 있다.

이하 본 발명에서 중요한 역활을 담당하는 클럭분주부(35)의 동작설명을 설명한다.

상기에서 설명한바와 같이, 외부온도를 감지하여 이미 설정된 온도를 초과하지 않은경우에는 온도감지신호(g)가 설정/출력되지 않은 경우이므로, 클럭부(34)에서 출력된 클럭신호(h)와 클럭분주부(35)에서 출력된 분주된 클럭신호(f)는 동일한 클럭신호 형태로 프로세스부(32)에 입력된다.

그러나 외부온도를 감지하여 이미 설정된 온도를 초과한 경우에는온도감지신호(g)가 설정/출력된 경우이므로, 클럭신호가 N-W/N 배 분주하여 분주된 클럭신호가 프로세스부(32)에 입력된다.

상기 클럭분주부(35)의 동작은 온도감지신호(g)에 의해서 2개의 입력중(온도감지신호가 설정된 경우의 클럭신호와 온도감지신호가 설정되지 아니한 경우의 클럭신호) 하나가 선택되는 먹스부(35a)를 통해 구현된다.

상기 클럭분주회로부(35b)에서의 동작은 일반적인것으로 다음과 같이 동작한다.

즉, 클럭신호가 N-W/N 배 분주하는 회로부의 동작에서, 우선 기준 클럭과 기준 클럭의 N 배되는 클럭을 이용한다.

N배 되는 클럭을 N분주하면 기준 클럭을 얻을 수 있도록 N 배 클럭을 선택하도록 한다. 즉 (2^k) = N이 되는 N배 클럭을 선택한다.

그리고, N/(2^0) 배 클럭과, 그 클럭을 이용한 N/(2^1) 배 클럭과 N//(2^2) 배 ,..등등으로 N/N =(N/(2^k))로 분주한 클럭을 생성한다.

그리고, N/(2^0)배 클럭은 K 번째 BIT로, N/(2^1) 배 클럭은 K-1번째 비트로,... , N/(2^k) 배 클럭은 0번째 비트로 각각 구성하여 총 K+1 비트로 구성되도록 한다.

K 비트로 구성될 수 있는값 J는 0 < J < (2^(k+1) - 1) 이다

특정 J 값에 도달할 때마다 출력을 반전시켜 클럭을 얻을 경우 그 클럭은 N배 클럭을 2J 분주한 클럭이 된다.

즉, N/2J 배 클럭을 얻는다. 단 0<J<(2(k+1) -1) , 2^k =N임

따라서 기준 클럭의 N/2J배 되는 클럭을 얻을 수 있고, N-W/N 에 해당하는 분주회로가 동작할 수 있다.

도 5는 본 발명의 클럭속도 변경을 통한 시스템의 운영을 나타낸 흐름도이다.

도 3의 외부온도감지부(36)에서 시스템의 외부온도를 감지한다. (단계 51).

이후 사용자가 이미 설정한 온도의 초과된 범위가 검출된 경우에는 클럭부에서 출력한 클럭신호를 클럭분주부에서 분주하여 프로세스부및 메모리제어부에 입력하여 프로세스 및 메모리 액세스 속도를 감소시킨다. (단계 54,55).

따라서 시스템의 발열이 감소된다. (단계 56).

상기한 바와같이 본 발명에서는 외부온도감지부의 출력신호인 온도감지신호에 따라 클럭분주부에서 분주된 클럭신호를 출력하여 프로세스 및 메모리의 동작속도를 N-W/N배만큼 감소시켜 발열을 낮추어 시스템을 가혹한 환경에서도 정상적으로 동작되도록 하는것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다.

따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

본 발명에서와 같이 외부온도를 감지하여 그에 따른 클럭속도를 프로세스 및 메모리에 제공하므로써 외부온도가 비정상인경우에도 시스템은 정상적으로 동작될 수 있다.

Claims (5)

1. 외부환경에 따라 클럭신호를 변경하여 시스템를 정상적으로 동작시키는 장치에 있어서,

   시스템의 외부온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 시스템 운영을 위한 프로그램을 저장하는 메모리부와; 상기 메모리부를 제어하는 프로세스부와; 상기 메모리부 및 프로세스부와 접속되며 상기 프로세스부에서 출력된 신호에 의해 메모리선택신호를 생성하고, 메모리 액세스가 완료된 경우 상기 프로세스부에게 전송완료신호를 생성하는 메모리제어부와; 상기 프로세스부와 메모리제어부에 클럭부에서 출력된 클럭신호을 상기 외부온도부에서 출력된 정보에 따라 분주된클럭신호을 출력하는 클럭분주부;를 포함하는것을 특징으로 하는 클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 클럭분주부내에는 온도감지신호가 설정된 경우의 클럭신호와 온도감지신호가 설정되지 아니한 경우의 클럭신호중 하나가 선택되는 먹스부와, 상기 먹스부에 출력된 신호에 의해 동작되어 분주된 클럭신호를 출력하는 클럭분주회로부가 구성되는것을 특징으로 하는 클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 장치.
3. 제 1항에 있어서, 외부온도감지부의 출력신호인 온도감지신호에 따라 클럭분주부에서 분주된 클럭신호를 출력하여 프로세스 및 메모리의 동작속도를 N-W/N배만큼 감소시키는것을 특징으로 하는 클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 장치.
4. 외부환경에 따라 클럭신호를 변경하여 시스템를 정상적으로 동작시키는 방법에 있어서,

   온도감지부에서 외부온도를 감지하는 단계와; 상기 감지된 온도가 이미 설정된 온도의 초과가 된 경우에 클럭부에서 출력된 클럭을 분주하는 단계와; 상기 분주된 클럭에 의해 프로세스동작 및/또는 메모리 액세스속도를 감소하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 하는 클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 방법.
5. 제 4항에 있어서, 외부온도감지부에서 감지된 온도가 특정 온도 범위의 이하인 경우에는 온도감지신호를 클럭분주부로 출력하지 않는것을 특징으로 하는 클럭신호 변경에 따른 시스템의 운영 방법.