다중 그래픽 하위시스템과 전력 소비 절감 모드를 가진 장치, 소프트웨어 및 방법 document_id A220623109310

종래의 연산 장치와 같은 수많은 전자 장치들은 이제 2차원 및 3차원 그래픽을 렌더링(Rendering)하고 동영상을 디코딩(Decoding) 및 인코딩(Encoding)하는 것 등을 할 수 있는 그래픽 하위시스템(Subsystem)들을 포함한다. 이러한 기능들과 필요한 처리 속도를 제공하기 위하여, 현대의 그래픽 하위시스템은 계속해서 증가하는 수의 트랜지스터를 포함한다. 트랜지스터 수의 증가로 인해 그래픽 하위시스템에 의한 대응하는 전력 소모가 높아진 것은 놀라운 일이 아니다. 결과적으로, 가장 빠르고 기능이 풍부한 그래픽 하위시스템은 증가하는 전력 수요를 만족시킬 수 있는 장치용으로 대부분 확보되어 왔다. 랩탑, PDA, 비디오 및 오디오 플레이어, 휴대전화 등과 같은 휴대용 전산 장치들은 보통 기능적으로는 제한되어 있지만 전기적으로는 효율적인(즉, 저전력) 구성요소를 탑재해 왔다. 통상적으로 이러한 그래픽 하위시스템은 프로세서 상호 접속 회로(보통 "칩셋"이라 부름)와 같은 다른 연산 장치에 집적된다. 최근에는, 휴대용 장치들에 대한 고정형 컴퓨터의 그래픽 기능 및 성능과 경쟁하는 그래픽 기능 및 성능을 제공하려는 경향이 있었다. 통상적으로, 이는 휴대용 장치에 선택적인 외장형의 고전력 그래픽 하위시스템을 부가할 수 있도록 함으로써 이루어졌다. 예컨대, PCI 익스프레스(PCI Express) 표준은 랩탑 연산 장치에 대한 외장형 구성요소들과 같이, 그래픽 하위시스템을 포함하여 PCI 익스프레스에 따르는 그래픽 카드의 상호 접속을 고려하고 있다. 동시에, 무선형 구성요소, 대형 디스플레이 등과 같은 다른 연산 기능에서의 발전은 휴대용 장치와 노트북 컴퓨터에 전력을 공급하기 위하여 더 긴 배터리 수명을 필요로 하게 되었다. 배터리 수명을 연장하는 한가지 방법은 소모되는 전력을 일시적으로 줄이는 것이다. 어떤 장치가 소모하는 전력의 총량은 장치 구성요소들의 개별적인 전력 수요에 의해 결정된다. 예를 들면, 중앙처리장치(CPU), 하드디스크 드라이브(HDD) 및 그래픽 하위시스템은 모두 개별적인 전력 수요를 가지고 있다. 따라서, 전력 절감 기술은 클록 게이팅(Clock Gating), 전압 쓰로틀링(Voltage Throttling) 및 리소스 하이버네이션(Resource Hibernation)을 포함한다. 클록 게이팅은 트랜지스터와 커패시터의 스위칭 동작을 감소시킴으로써 소모 전력을 절감한다. 이것은 클록 신호가 프로세서의 아이들(Idle) 회로에 도달할 것인지 여부와 어떤 속도로 도달하는지를 제어할 수 있도록 함으로써 구현된다. 전압 쓰로틀링은 전자 장치의 프로세서에 대한 전원 전압을 낮춤으로써 전체적인 전력 소모를 절감한다. 전원 전압의 감소는 보통 클록 주파수의 감소와 병행하여 이루어진다. 리소스 하이버네이션은 비활성화 시간 동안 전자적 구성요소 중 특정 구성요소들의 전원을 끄거나, "슬립 모드(Sleep Mode)"로 하거나, 그렇지않으면 저전력 소비 모드로 할 수 있도록 한다. ACPI(Advanced Configuration and Power Interface) 사양은 예컨대 소모되는 전체적인 전력을 절감하기 위하여 결합될 수 있는 서로 다른 수많은 장치 전력 상태를 정의하고 있다. 고성능을 실현하는 것과 배터리 수명을 절약하는 것 사이의 균형을 최적화하는 것은 오늘날의 과제로까지 이어지고 있다. 따라서, 전자 장치와 컴퓨터의 그래픽 처리와 연관된 전력 소모를 낮추는 방법 및 장치에 대한 필요성이 남아있다.