HardWare Driven Power Management- DVFS

[본글은 고려대학교 정보대학 김영근 교수님 COSE 415 저전력컴퓨팅 수강중 중간고사 정리를 위해 작성하는 글임을 밝힙니다.]

 

Adaptive Instruction Queue

• Instruction cache에 접근을 하는데에 1cycle이 걸리기 때문에, cache에 접근하는 대신 queue에 직접적으로 접근을 하게 하는 것이다. 
• 32bit를 네 개의 파티션으로 나누어,독립적으로 활성화 될 수 있게 한다
• Heuristic algorithm을 사용하여, activate 여부를 결정한다.

Dynamic Voltage and frequency Scale

• Lowest frequency that achieves performance target
• Use lowest Vdd that allows that frequency
• Application이 요구하는 performance의 수준에 대한 파악이 우선시 되어야 한다. Low Power vs Qos(Quality of service)
• Software level에서 scaling을 하면 delay가 필연적으로 발생 할 수 밖에 없다
• 단점: Unpredictable nature of workloads
• Misconception: most efficient to run a task at the slowest constant speed thay allows to meet its deadline
  • 이게 거짓인 이유는 주변 기기들이 오랫동안 activated 되면서 power를  더 consume할 수도 있기 때문

Implication of memory bounded code

• Memory bounded application은 memory access time이 processor 속도와 독립적이기에, dvfs에 적용되기 적합한 상황임

Memory wall(메모리 접근 시간이 processor 처리 속도보다 느려 병목 현상이 일어나는 경우) Stall 되는 시간은 버려지는 시간이기에, task2가 일어날 때에 Voltage를 DVFS 알고리즘으로 낮춘다.

 

Dynamic Voltage in multiple clock Domain Architecture

• 멀티코어 시스템에서 GALS(Globally Asynchronous Locally Synchronous)를 사용하여 각 코어마다 own local clock을 쓴다.
• 독립적으로 주파수를 조절할 수 있기에 효율적이고 유연하다

Resource hibernation

• Disk Driver, Network interfaces,displays 등의 경우 사용이 되지 않을 때 power down 하는 것이 가능하다. 

DRPM(Dynamic RPM)

• 디스크의 경우 rpm을 동적으로 가져갈 필요가 있다.

Network Interfaces

• Power를 꺼버리는 해결방법은 host와의 연결을 차단해버릴 수 있으므로 다른 대책이 필요하다