Adaptives Powermanagement für Desktop- und Notebooksysteme

Abstract

Die Herausforderung des Powermanagements von Desktop- und Notebooksystemen liegt in der Vorhersage des Nutzungs- verhaltens einzelner Bestandteile oder des gesamten Systems in naher Zukunft. Neben dem Blick in die Zukunft ist bei vielen zu steuernden Geräten ebenfalls die Ermittlung des Nutzungszustands schwierig, da sich dieser, wie beispielsweise im Fall des Displays, nicht direkt aus den für das System messbaren Daten ermitteln lässt. Verschiedene vorhersagende sowohl statische als auch dynamische Verfahren, haben sich dieser Herausforderung gestellt. Untersuchungen im Rahmen dieser Veröffentlichung zeigen jedoch, dass die statischen Verfahren im Kontext von Desktop- und Notebooksystemen eher ungeeignet sind, da sie das stark vom Nutzer aber auch dem jeweiligen Anwendungsfall abhängige Nutzungsverhalten zu sehr verallgemeinern. Der Einsatz der meisten bekannten dynamischen Verfahren in reellen Systemen scheitert häufig an zu hoher Speicher- oder Laufzeitkomplexität. Das in dieser Veröffentlichung vorgestellte Verfahren kombiniert dynamische vorhersagende mit klassischen timeout-basierten Verfahren. Die statistische Repräsentation und Auswertung der aufgenommenen Daten reduziert hierbei stark den Speicher- und Rechenzeitbedarf. Fehlinterpretationen bei der Ermittlung des Nutzungszustands der zu steuernden Geräte werden durch eine Fehlerkorrektur adaptiert, so dass diese nach einer Anlernphase nicht mehr zu weiteren Fehlentschei- dungen führen. Das inzwischen zum Patent angemeldete Verfahren wurde in ein kommerzielles Produkt integriert, mit dem Messungen in einem reellen Szenario durchgeführt wurden. Hierbei ergab sich im Vergleich zu statischen timeout-basierten Powermanagementverfahren eine signifikant bessere Ausnutzung der zur Abschaltung einzelner Geräte oder des gesamten Systems nutzbaren Zeiträume bei gleicher oder geringerer Fehlerhäufigkeit. Am Beispiel einer fünfstündigen Zugfahrt wurde gezeigt, dass eine Verlängerung der Laufzeit von 38min bei eingestreuten Pausen von insgesamt einer Stunde möglich ist. Der geringe Speicher- und Rechenzeitbedarf des Verfahrens ermöglicht dessen problemlosen Einsatz in heute gängigen Betriebssystemen zur Steuerung des Powermanagements von Desktop- und Notebooksystemen.