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Effektives Powermanagement benötigt Hardware und Software

Optimale Funktionsdauer pro Batterieladung #####

11. Dezember 2006, 11:17 Uhr | Andrew Barth

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Intelligente Energiesparsysteme

Das ECS stellt das Verhältnis von benötigter Rechenleistung zu Stromverbrauch für die Hardware so ein, dass einerseits ausreichend Rechenleistung zur Abarbeitung der anstehenden Software-Aufgaben in Echtzeit zur Verfügung steht, aber andererseits viel weniger Strom verbraucht wird als bei maximaler Rechenleistung. Weitere Optimierungen der Software sind denkbar und hier folgend beschrieben.

Der „Performance Estimator“ könnte zusätzliche Mechanismen zur Prognose der Rechenleistung und zur Überwachung von Systemereignissen nutzen, um die Prognosegenauigkeit zu steigern. Oder er könnte über eine Schnittstelle zu Anwendungsprogrammen und Middleware-Software verfügen, welche die benötigten Leistungsreserven dann dynamisch einstellen könnten.

Der „Performance Estimator“ berechnet die aktuelle oder wahrscheinliche Auslastung jeweils als Momentanwert. Aber sollte der Einstellmechanismus die Hardware-Einstellung bei Vorliegen neuer Erwartungswerte jedes Mal ändern? Vermutlich nicht – die Umstellung von einem Arbeitspunkt auf einen anderen ist nämlich mit Kosten (Zeit und Leistung) verbunden. Ein intelligentes ECS (Bild 3) sollte eine Kosten-Nutzen-Analyse (CB, Cost-Benefit Analysis) in Echtzeit durchführen, um zu entscheiden, ob sich durch ein Umschalten des Arbeitspunktes die Energieeinsparung verbessert oder verschlechtert. So haftet zum Beispiel den stromsparenden Leerlaufmodi des Prozessors (Sleep, Doze usw.) eine „Break even“-Zeit an – das heißt, wenn man nicht mindestens diese Zeitspanne im Stromsparmodus verbringt, dann wäre es unter Energiesparaspekten vorteilhafter, im normalen Betriebsmodus weiterzuarbeiten. Verfügt man dagegen über zuverlässige ereignisorientierte Informationen, mit denen man die Leerlaufzeit vorhersagen kann, so kann das ECS intelligente Entscheidungen treffen, welcher Stromsparmodus bei einer solchen Gelegenheit genutzt werden soll.

Ein intelligentes ECS verfügt über systematisch codierte Daten zum Hardware-Design, so dass die Entscheidungen im laufenden Betrieb auf den zugrunde liegenden Chipsatz optimiert werden können. Bei Freescale hat sich dafür der Ausdruck „Platform Cost Rules“ durchgesetzt.