1. CPU 전력 관리

1. 전력 관리의 전제 조건

• CPU의 최고 성능은 peak performance에 맞추어져 있음
• 최고 성능이 필요한 경우는 매우 짧은 시간
  -> 따라서 CPU 최고 성능은 평균 workload throughput에 비해 훨씬 높음

2. DVFS(Dynamic Voltage-Frequency Scaling)

• CPU의 동작 전압을 Frequency에 따라 변동시킴
• 에너지가 f^2에 비례하므로, frequency를 변경하여 에너지 절감

3. Power

• Power = Dynamic Power + Static Power
• Dynamic Power = ActiveGateRatio Capacitance Voltage^2 * Frequency
• Static Power = Voltage * LeakageCurrent
  -> V = voltage, P = power, E = energy

2. 리눅스의 CPU 파워 관리

• DVFS: CPUFreq(Performance state)
• DPM: CPUIdle(Idle state)
• CPU Scheduler

1. CPU Idle(Hotplug)

• Rebooting 없이 동적으로 CPU(or core)를 enable/disable 할 수 있는 기능
• 사용중인 CPU의 경우 불가능
• cpu0은 offline 불가능

2. CPU Freq

• CPU의 clock speed를 정해진 rule에 따라 on-the-fly로 조절 할 수 있는 Linux subsystem
• Governor
  -> CPU의 Frequency를 조정하는 Policy
• ARM CPU의 두가지 case
  -> 모든 코어에 같은 governor 적용
  -> 코어마다 다른 governor 적용

1. CPU Freq Governors 의 종류

1. Performance

• 가장 높은 Frequency 로 고정

2. Powersave

• 가장 낮은 frequency 로 고정

3. Userspace

• 사용자가 frequency 고정

4. Ondemand

• 현재 시스템의 부하에 따라 frequenct 조정
• 부하가 높으면 max, 낮으면 min으로 설정

5. Conservative

• Ondemand와 유사하나 점진적으로 상향/하향

6. Schedutil

• 커널의 스케줄러와 협력하여 frequency 조정

2. Schedutil

1. Ondemand, Conservative의 문제점

• 스케줄링과 관계없이 커널 타이머로 CPU utilization을 측정, frequency를 변경
  -> 작업의 성격과 관계 없이 시스템 성능을 변경

2. Schedutil의 차이점

• 스케줄러가 frequency 변경 시점을 결정
• Utilization이 아닌 평균 부하(load average)로 다음 frequency 결정