• 제목/요약/키워드: 전력 소모 절감

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HMB를 지원하는 DRAM-Less NVMe SSD의 성능 평가 (Performance Evaluation of HMB-Supported DRAM-Less NVMe SSDs)

  • 김규식;김태석
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제8권7호
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    • pp.159-166
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    • 2019
  • 상용화된 많은 SSD와 달리 DRAM-less SSD는 원가절감, 전력소모량 감소 등의 이유로 DRAM을 가지고 있지 않다. 따라서 DRAM의 부재로 인해 입출력 성능이 저하될 가능성이 존재하며, 이는 호스트의 메모리 일부를 SSD 컨트롤러가 사용할 수 있는 NVMe 인터페이스의 HMB 기능을 통해 개선할 여지가 있다. 본 논문에서는 현재 상용화된 여러 DRAM-less SSD가 DRAM을 가지고 있는 동급 SSD에 비해 실제로 입출력 성능이 떨어지지만 HMB 기능을 사용해 일부 개선하고 있으며, 이는 SSD 컨트롤러가 호스트의 메모리를 매핑테이블 캐시로 주로 사용하고 있기 때문이라는 점을 다양한 실험을 통해 증명한다.

ICT를 활용한 스마트에너지관리시스템에 관한 연구 (A Study on Smart Energy Management System using Information and Communication Technology)

  • 이용수;허준;최용훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.167-172
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    • 2014
  • 근래 들어 세계적으로 에너지에 대한 관심이 날로 증폭되어 가고 있다. 세계경제계의 화두 역시 녹색 에너지이고 각국 정부 역시 녹색 에너지를 경제회복의 선봉장으로 두고 있다. 한 국제연구소는 2030년까지 전 세계가 이 녹색 에너지 분야에만 투자하는 돈이 7조 달러로 한화로 환산하면 대략 7,000조원에 이를 것으로 전망하기도 하였다. 이에 우리나라 역시 이러한 녹색 에너지에 동참하고 있다. 전력을 생산하기 위해서는 전력 생산 시설과 연료 공급이 필수적이지만 공급에는 한계가 있다. 생산량을 증가 하는 것보다 더 중요한 것은 생산된 전력을 효율적으로 절감하는 것이다. 현재 사용 중인 에너지관리는 에너지를 소모하는 장비들의 효율적인 제어를 위하여 환경을 측정하여 설치된 장비를 조절하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 에너지에 대한 절감 부분을 해결하기 위하여 국가나 기업체 등에서 많은 정책을 내놓았으나 번번이 해결되고 있지는 못하고 있는 현실이다. 본 논문에서는 에너지관리를 위하여 ICT기술을 이용하려고 한다. 에너지를 사용하는 환경의 변화를 최소화하면서 축척된 데이터를 활용한 방법으로 장비를 제어하는 스마트에너지관리시스템을 제안하고자 한다.

다중 디스크 기반 모바일 시스템 대상의 에너지 효율적인 연관 데이타 배치 기법 (Energy-efficient Correlated Data Placement Techniques for Multi-disk-based Mobile Systems)

  • 김영진;권권택;김지홍
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권3호
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    • pp.101-112
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    • 2007
  • 하드디스크는 가장 널리 사용되는 보조 기억 장치로 여겨져 왔으며 최근에 그 용도가 멀티미디어 응용 프로그램이나 게임과 같은 I/O 집중적인 응용 프로그램으로 인해 더욱 이동성 컴퓨팅 시스템에서 중요해지고 있는 실정이다. 그러나 디스크 드라이브에서의 상당한 전력 소모로 인해 이동성 시스템에서의 배터리 수명이 여전히 치명적으로 제약되고 있다. 본 논문에서는, 일반적인 모바일 플랫폼에서 (하나의 큰 디스크를 사용하는 대신에) 다중의 작은 디스크를 사용하는 것이 에너지 효율적이면서도 큰 성능 저하없는 보조 저장 장치 해법이 될 수 있다는 것을 보인다. 또한, 본 논문에서는 디스크 데이타를 유관한 그룹들로 분류하고 이 그룹들을 같은 디스크로 이동시키는, 새로운 에너지 절감 기법을 제안한다. 또한, 이 기법을 기존의 데이타 집중 기법과 비교하고 나아가 이 기법들을 결합한다. 실험 결과, 제안한 기법을 단일 2.5' 디스크에 적용한 경우 보다 한 쌍의 1.8' 디스크에 적용한 경우, 충분히 작은 I/O 응답 감소 증가만을 가지면서도 최고 34%의 에너지 절감을 얻을 수 있었다. 또한, 기존의 데이타 집중 기법에 대해서도 최고 14.8% 이상의 에너지 절감과 최고 11배 이상의 I/O 응답 시간 개선을 얻을 수 있었다.

Zigbee 통신 기반 스마트 멀티탭 시스템 구현 (Implementation of Smart Multi-tap System based on Zigbee Communication)

  • 이정혁;김상현;오창세;서민석;김영돈;박현주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권10호
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    • pp.930-936
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    • 2014
  • 본 논문에서 소개하는 스마트 멀티탭은 스마트 폰으로 서버 PC를 통해 제어되는 전자기기이다. 네트워크 망에서 동작하는 스마트 멀티탭은 기존 멀티탭에 무선통신 프로토콜인 Zigbee 통신 모듈을 내장시켜서 사용자가 홈서버를 통해 원격에서 가전기기의 전원을 제어할 수 있게 한다. 게이트웨이의 역할을 하는 홈 서버는 인터넷을 통해 스마트 기기와 연결되어 있다. 본 논문의 최종 결과물을 통해 사용자는 스마트 기기로 멀티탭의 ON/OFF 상태정보를 확인하고 즉시 제어를 하거나 사용자가 원하는 시간에 맞춰 제어를 할 수 있다. OFF시에는 SSR모듈로 전기가 지나가는 통로를 막기 때문에 스마트 멀티탭을 구동하는데 드는 미량의 전력 소모(2watt) 이외에 모든 대기전력이 차단된다. 이를 통해 전기에너지 절감 효과를 기대할 수 있다.

LoRaWAN의 저전력 통신을 위한 Beacon-Less 동작 및 유휴 Ping 슬롯 억제 기법 (Beacon-Less Operation and Idle Ping Slot Control for Low Power Communication in LoRaWAN)

  • 김경태;유영환
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권5호
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    • pp.231-238
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    • 2017
  • LoRa 네트워크의 클래스 B 단말장치는 게이트웨이로부터 주기적으로 비콘을 받아 동기화를 하며, 동기화가 된 단말장치는 서버로부터 데이터를 수신하기 위해 주기적으로 Ping 슬롯을 활성화 한다. 본 논문에서는 비콘이 분실되었을 경우 바로 수행되던 Beacon-less 동작 조건을 완화하여 불필요한 에너지 소비를 줄였다. 또한, 서버에서 전송할 데이터의 유무에 따라 동기화된 단말장치의 Ping 슬롯 비활성화를 조절하여 빈 슬롯이 발생되는 에너지 소비를 줄였다. 패킷 분실률이 20%인 실험 환경에서 Beacon-less 동작 조건 완화는 기존 방법에 비해 96.7% 에너지 절감을 보였으며, 서버의 전송데이터 유무에 따른 Ping 슬롯 비활성화는 약 60% 이상의 에너지 소모를 줄였다.

제곱근 연산 횟수 감소를 이용한 Canny Edge 검출에서의 전력 소모개선 (Improvement of Power Consumption of Canny Edge Detection Using Reduction in Number of Calculations at Square Root)

  • 홍석희;이주성;안호명;구지훈;김병철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.568-574
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    • 2020
  • 본 논문에서는 영상처리에 사용되는 Canny edge 검출 알고리즘 중 가장 높은 연산 복잡도를 가진 제곱근 연산 횟수를 감소시키는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 기울기 벡터 연산 과정에 사용되는 제곱근 연산을 이용할 때 일부 픽셀에 특정한 규칙을 사용해 홀을 만들어 제곱근 연산을 직접 하지 않고 주변 픽셀들의 연속성을 이용하여 기울기 벡터를 계산하여 연산 횟수를 감소시킨다. 다양한 테스트 이미지를 이용해 실험한 결과 홀이 1개인 경우 약 97%, 홀을 증가시키면 각각 약 94%, 90%, 88%의 일치율을 보였고, 홀이 1개인 경우에는 0.2ms의 연산시간이 감소되었고, 홀을 증가시키면 각각 약 0.398ms 0.6ms, 0.8ms의 연산시간이 감소되었다. 이를 바탕으로 hole이 2개인 경우 높은 정확도와 연산 수 절감을 통해 저전력 임베디드 비전 시스템을 구현할 수 있을 것으로 기대한다.

신뢰성 향상과 성능개선을 위해 다양한 Erasure 코드를 적용한 SSD 기반 RAID-6 시스템 구조 (SSD-based RAID-6 System Architecture for Reliability and Performance Enhancement)

  • 송재석;허준무;양유석;김덕환
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권6호
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    • pp.47-56
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    • 2010
  • 전통적인 대용량 스토리지 시스템을 위해 하드디스크 기반의 RAID 시스템이 사용되고 있다. 그러나 하드디스크 기반의 RAID 시스템은 외부의 충격에 약하기 때문에 데이터의 신뢰성이 낮고 스핀들 모터의 빈번한 동작으로 인해 전력소모가 많다. 따라서 본 논문에서는 하드디스크를 대체하여 다양한 Erasure 코드를 적용한 SSD 기반 RAID-6 시스템을 제안한다. 제안된 방법으로 Reed-Solomon, EVENODD, Liberation 코딩 기법을 파일시스템 레벨과 디바이스 드라이버 레벨에 각각 적용하였다. 그리고 SSD의 수명저하에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 데이터 할당 기법을 적용하였다. 제안된 Erasure 코드가 적용된 RAID-6 시스템에 HDD 와 SSD 를 사용하여 실험한 결과 Liberation 코드가 다른 코드에 비해 SSD 수명저하에 영향을 적게 끼침을 파악하였으며, Erasure 코드들을 파일시스템 레벨에 적용 하였을 경우보다 디바이스 드라이버 레벨에 적용하였을 때 성능이 더 높았다. 또한 HDD를 기반으로 사용하였을 경우 보다 SSD 를 기반으로 사용하였을 경우에 입출력 성능이 4.5%~8.5% 더 향상 되었고 전력소모는 18%~40% 절감되었다.

무선 센서 네트워크에서 RF 전송 레벨을 이용한 위치 측정 기법 (A Localization Method Using RF Transmission Levels in Wireless Sensor Networks)

  • 채상윤;한주선;하란
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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    • pp.366-371
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    • 2007
  • 무선 센서 네트워크는 경제적, 환경적 목적으로 다양한 방면에서 활용되고 있다 이 때, 배치된 각 센서의 위치를 파악하는 것은 센서 네트워크에서 가장 기본적이며 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 기존 논문에서 제안된 센서 위치 측정 방법은 특별한 장비를 장착하거나 특정한 환경의 지역에 한정시킨 방범으로 제한하고 있는 경우가 대부분이다. 하지만 어떠한 관심 지역의 환경은 언제라도 바뀔 수 있다. 또한, 센서가 위치할 환경의 기온, 풍속 등을 미리 안다는 것은 비현실적인 가정이다. 더구나 각각의 센서에 특별한 장비를 장착한다는 것은 비용 절감을 이유로 센서 네트워크를 운영하는 경우 오히려 그것을 이용하지 않는 경우보다 비용이 더 들 수도 있다. 이에 본 논문에서는 센서 노드의 기본적인 통신 기능은 이용하여, 환경에 순응적으로 센서의 위치를 측정할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 센서 노드에서 기본적으로 제공하는 통신 기능은 RF 전파를 보낼 때 전송 레벨을 달리하여 보낼 수 있다. 이러한 기본적인 기능을 이용하여 위치를 측정하게 되면 전체적인 센서 네트워크의 비용이 절감될 뿐만 아니라 환경에 순응적인 위치 측정이 가능하게 된다. 또한, 각 노드의 위치가 정해진 후 다른 노드와 통신할 때 전파의 세기를 조정함으로써 RF 통신에서 소모되는 전력량을 줄일 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안하는 전송 레벨을 이용한 위치 측정 방법은 단순히 위치를 측정한다는 의미뿐 아니라 환경에 순응적으로 작동한다는 장점이 있다. 향후 네트워크 내에서 통신에 소비되는 전력을 줄일 수 있다는 점에서도 중요한 의미를 지닌다.를 집행하는 caspase의 활성 형태인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3의 단백질 수준이 목향 헥산추출물의 처리에 의해 증가하였고 caspase-3의 표적 단백질 중 하나인 PARP의 불활성 형태인 cleaved PARP의 단백질 수준도 현저하게 증가하였다. 이 결과들은 목향 헥산 추출물이 LNCaP 세포의 apoptosis를 유도함으로써 전립선 암세포의 증식을 억제함을 보여주는 것이며 목향 헥산추출물에 의한 apoptosis 유도는 caspase 활성 증가와 Bak 및 t-Bid 단백질의 증가에 의한 것임을 제시한다. 따라서 앞으로 항암효과를 나타내는 성분의 동정 및 동물실험을 통하여 좀 더 면밀한 기전 연구가 수행된다면 목향 헥산추출물은 화학적 암예방 물질이나 치료제로 개발될 수 있을 것으로 사료된다.적 분해층과 마모질이가 가장 깊은 것으로 나타났으며 flowable type의 복합레진과 컴포머는 표면 경도와 마모도에서 양호한 결과를 보였다. 이상의 결과 복합레진과 컴포머의 평가요소로서 마모도와 함께 가수분해도 고려되어야 할 것으로 사료된다.증후군 환자에서 대조군에 비해 높은 비율을 보였다.er thinning은 3 군모두에서 관찰되었고 항암 3 일군이 가장 심하게 나타났다. 이상의 실험결과를 보면 술전 항암제투여가 초기에 시행한 경우에는 조직의 치유에 초기 5 일정도까지는 영향을 미치나 7 일이 지나면 정상범주로 회복함을 알수 있었고 실험결과 항암제 투여후 3 일째 피판 형성한 군에서 피판치유가 늦어진 것으로 관찰되어 인체에서 항암 투여후 수술시기는 인체면역계가 회복하는 시기를 3

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효율적 프랙탈 영상 압축 복호기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Efficient Decoder for Fractal-based Compressed Image)

  • 김춘호;김이섭
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권12호
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    • pp.11-19
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    • 1999
  • 최근에 등장한 프랙탈 영상 압축 알고리즘은 소프트웨어적인 측면에서는 많이 연구되고 있으나, 하드웨어 구현을 위한 연구는 드물다. 그러나 , 프랙탈 영상 압축 기법이 동영상 처리를 위해 사용될 경우 소프트웨어적으로는 실시간 처리의 어려움이 있어 고속의 전용 하드웨어가 필요하다. 그러나 , 아직 복호기의 구체적인 하드웨어의 설계 예는 드물다. 본 연구에서는 $256{\times}256$의 크기의 흑백 영상의 실시간 처리가 가능한 quadtree 방식의 프랙탈 영상 압축 복호기를 전용 하드웨어로 설계하였으며, 이를 위한 저전력 기법을 제안한다. 제안한 두 가지 방법 중 첫번째는 영상의 복원 후 발생하는 블록 현상을 제거하기 위한 post-processing 방법을 하드웨어 측면에서 최적화하는 것이다. 이 방식은 기존의 소프트웨어에서 사용하던 승산기가 필요한 가중 평균 방식보다 하드웨어를 적게 소모하여 비용을 줄이며, 속도는 69%정도의 향상이 있다. 두번째 방식은 데이터 패스 내부의 곱셈기를 입력 벡터의 통계적 특성을 이용하여 소비 전력이 적도록 설계하는 것이다. 이 방식으로 설계할 경우 8 bits 이하의 크기의 곱셈기에서 저전력에 유리하다고 알려진 어레이(array) 형태의 곱셈기에 비해 약 28%정도 소비 전력을 줄일 수 있었다. 위 두 가지 전력 절감 방식을 사용하여 동작 전압 3.3V, 1 poly 3 metal, $0.6{\mu}m$ CMOS 공정으로 복호기의 코어 부분을 칩으로 제작하였다.

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저 전력 시스템을 위한 파워다운 구조를 가지는 이중 전하 펌프 PLL 기반 클록 발생기 (A Dual Charge Pump PLL-based Clock Generator with Power Down Schemes for Low Power Systems)

  • 하종찬;황태진;위재경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권11호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 이 논문에서는 다중 동작 주파수를 갖는 고성능 저전력 SoC에 사용 가능한 광대역 입출력 주파수를 지원하는 프로그램머블 PLL 기반의 클록킹 회로을 제안하였다. 제안된 클록 시스템은 이중 전하펌프를 이용 locking 시간을 감소시켰고, 광대역 주파영역에서 동작이 가능하도록 하였다. 칩의 저 전력 동작을 위해 동작 대기모드 시에 불필요한 PLL 회로를 지속적으로 동작시키지 않고 relocking 정보를 DAC를 통해 보존하고 불필요한 동작을 억제하였고, 대기모드에서 빠져나온 후 tracking ADC(Analog to Digital Converter)를 이용하여 빠른 relocking이 가능하도록 설계하였다. 또한 프로그램머블하게 출력 주파수를 선택하게 하는 구조를 선택하여 저 전력으로 최적화된 동작 주파수를 지원하기 위한 DFS(Dynamic frequency scaling) 동작이 가능하도록 클록 시스템을 설계하였다. 제안된 PLL 기반의 클록 시스템은 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며 2.3V의 공급전압에서 $0.85{\mu}sec\~1.3{\mu}sec$($24\~26$사이클)의 relocking 시간을 가지며, 파워다운 모드 적용 시 PLL의 파워소모는 라킹 모드에 비해 $95\%$이상 절감된다. 또한 제안된 PLL은 프로그래머블 주파수 분주기를 이용하여 다중 IP 시스템에서의 다양한 클록 도메인을 위해 $81MHz\~556MHz$의 넓은 동작 주파수를 갖는다.