9장 4.디스크의 저전력 관리

1) 비활성화 기법

전력 소모 기준 디스크의 상태 분류

• 활동(active) : 디스크 회전 O, 헤드가 데이터 읽기/쓰기 O
• 공회전(idle) : 디스크 회전 O, 헤드가 데이터 읽기/쓰기 X
• 준비(standby) : 디스크 회전 X, 인터페이스 활성화 O
• 휴면 (sleep) : 디스크 회전 X, 인터페이스 활성화 X

활성상태  =  활동, 공회전

비활성상태 = 준비, 휴면

 

후속 요청까지의 시간 간격이 일정 시간(break-even time) 이상일 경우에만 디스크 회전 정지
-> 미래의 요청이 도착하는 시점과 간격을 정확히 예측하는 것이 중요

 

디스크 비활성화하는 시기를 결정하는 방법

• 시간기반(timeout based) 기법
  디스크가 일정시간 이상 공회전이면 장치 정지 -> 요청이 오면 디스크 활성화
• 예측기반(prediction based) 기법
  과거의 데이터를 기반으로 공회전 구간의 길이 예측 -> 디스크 비활성화시점 결정
• 확률기반(stochastic based) 기법
  디바이스의 상태변경 시간간격을 구하기 위해 확률분포를 통해 요청을 모델링

2) 회전속도(Rotations Per Minute: RPM) 조절 기법

• 하드웨어 + 운영체제
• 워크로드 특성을  활용한 회전속도 조절
• 멀티미디어 환경에서 주기성과 규칙성을 참조하여 미래를 예측
• 실시간 응용프로그램의 재생률(bit-rate)과 버퍼 크기에 따라 디스크의 회전속도 조절

3) 디스크의 데이터 배치 기법

FS2 파일 시스템(free space file system) 제안 - > 응답시간과 전력소모량 절감
: 디스크 빈 공간 내에 데이터의 복제본을 많이 만들어 헤드위치에서 가까운 복제본에 접근하게 하는 방법

 

4)버퍼캐싱 및 사전 인출 기법

미래에 요청될 데이터를 미리알거나 예측하여 헤드 위치로부터 가까운 데이터를 사전 인출(prefetching)

+

긴급한 요청이 아닌경우 디스크의 활성 상태  여부에 따라 요청을 최대한 지연

이용

 

디스크가 저전력모드 일때 입출력 처리를 최대한 지연시켰다가 정상전력모드로 들어왔을때 사전인출을 공격적으로 하는 방식 

 

5) 쓰기전략을 통한 저전력 디스크 기법

• write-back with eager updaters
  대상 디스크가 비활성 상태 -> 디스크 쓰기를 하지 않고 대기
  활성화 상태 -> 디스크 쓰기
• write-through with deferred update
  대상 디스크가 비활성 상태 -> 블록들을 로그 디스크에 쓰기
  활성화 상태 -> 디스크에 쓰기연산을 수행