Power Conscious Disk Scheduling for Multimedia Data Retrieval

In the recent years, Popularization of mobile devices such as Smart Phones, PDAs and MP3 Players causes rapid increasing necessity of Power management technology because it is most essential factor of mobile devices. On the other hand, despite low price, hard disk has large capacity and high speed. Even it can be made small enough today, too. So it appropriates mobile devices. but it consumes too much power to embed In mobile devices. Due to these motivations, in this paper we had suggested methods of minimizing Power consumption while playing multimedia data in the disk media for real-time and we evaluated what we had suggested. Strict limitation of power consumption of mobile devices has a big impact on designing both hardware and software. One difference between real-time multimedia streaming data and legacy text based data is requirement about continuity of data supply. This fact is why disk drive must persist in active state for the entire playback duration, from power management point of view; it nay be a great burden. A legacy power management function of mobile disk drive affects quality of multimedia playback negatively because of excessive I/O requests when the disk is in standby state. Therefore, in this paper, we analyze power consumption profile of disk drive in detail, and we develop the algorithm which can play multimedia data effectively using less power. This algorithm calculates number of data block to be read and time duration of active/standby state. From this, the algorithm suggested in this paper does optimal scheduling that is ensuring continual playback of data blocks stored in mobile disk drive. And we implement our algorithms in publicly available MPEG player software. This MPEG player software saves up to 60% of power consumption as compared with full-time active stated disk drive, and 38% of power consumption by comparison with disk drive controlled by native power management method.

저전력 환경에서 멀티미디어 자료 재생을 위한 디스크 스케줄링 기법

최근에, 휴대용 컴퓨터와 모바일 장치(Smart Phone, PDA, MP3 Player 등)의 보급 증가로 인하여 모바일 환경에서의 전력 관리 기술의 필요성은 매우 증가하고 있다. 왜냐하면, 전력 관리 기술은 모바일 장치에서 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문이다. 한편, 하드 디스크는 가격에 비하여 용량이 크고 속도가 빠르며 최근에는 모바일 장치에서 사용하기에 충분하게 작게 만들 수도 있으므로 모바일 기기에 사용하기 적당하나, 모바일 장치에 사용하기에는 소모 전력이 너무 크다는 단점이 있다. 이러한 이유들로 인하여 본 논문에서는 디스크에 저장된 연속적인 멀티미디어 자료를 실시간으로 재생하는데 소모되는 전력을 최소화하기 위한 방법을 제안하고 평가하였다. 모바일 장치에서 소모되는 전력을 엄격히 제한하는 것은 모바일 장치들의 하드웨어와 소프트웨어 디자인에 지대한 영향을 준다. 실시간 멀티미디어 재생이 기존의 텍스트 서비스와 다른 점은 디스크가 저장된 데이타 블록을 연속적으로 공급한다는 것이다. 이것은 디스크 드라이브가 멀티미디어 데이타 전체를 재생할 동안 활성화 상태를 유지해야 하게 하므로, 전력 관리 측면에서는 매우 큰 부담으로 작용한다. 전형적인 모바일 디스크 드라이브의 전력 관리 기능은 디스크가 대기 상태에 있을 때의 과도한 입출력 요청으로 인하여 멀티미디어 재생의 품질 측면에서는 부정적인 영향을 준다. 따라서, 본 논문에서는 디스크 드라이브의 전력 소모 형태를 세밀히 분석하고, 저장된 멀티미디어 데이타를 보다 효율적으로 전력을 덜 사용해 재생할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘은 읽어야 할 데이타 블록의 수와 활성화/대기 상태의 길이를 계산한다. 이로써 본 논문에서 제안한 알고리즘은 모바일 디스크 드라이브에 저장된 데이타 블록의 연속적인 재생을 보장하는 최적의 스케줄링을 한다. 기존에 공개된 MPEG 재생기에 본 알고리즘을 적용한 멀티미디어 재생기를 만들었다. 이 재생기는 전체 재생동안 활성화 상태를 유지하는 경우와 비교하여 60%의 전력 소모량을 절약하였고, 전력 관리 모듈이 있는 디스크 드라이브에서 재생할 경우에 기존외 재생기와 비교하여 38%의 전력 소모량을 절약하였다.