FRAM 기반 IoT 장치를 위한 메모리 맵핑에 따른 에너지 소비패턴 분석

Abstract

Internet of Things (IoT) 디바이스는 독립전원으로 동작하기 때문에 제한적인 에너지를 공급받는다. IoT 디바이스의 전원으로는 배터리나 에너지 하베스터 등이 사용된다. 배터리는 제한된 수명으로 인한 충전 및 교환이 필요하며, 에너지 하베스터는 수명이 반영구적이지만 에너지 공급량이 적고 불규칙하여 정전(power failure) 등의 문제를 유발한다. IoT 디바이스의 에너지 소모를 줄이면 독립전원을 사용함으로써 발생하는 문제를 완화시킬 수 있다. 일반적으로 IoT 디바이스의 메모리는 프로그램 및 데이터의 저장, 태스크의 실행 공간 등을 목적으로 사용되며 IoT 디바이스가 동작하는 동안 지속적인 접근이 발생한다. 따라서 IoT 디바이스가 메모리에 접근하는 과정에서 소모하는 에너지 절감은 평균적인 IoT 디바이스의 에너지소모를 줄이고, 이는 독립전원으로 인한 문제를 완화하는데 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서는 FRAM 기반 임베디드 디바이스를 이용하여 태스크들의 메모리 맵핑과 저전력모드의 선택에 따른 에너지 소모패턴 분석을 수행하였다. 태스크에 따라 데이터 이동의 오버헤드를 고려하여 최소 에너지를 소모하는 메모리 구성을 선택한 경우 최대 50% 에너지 절감이 가능함을 확인했다.