초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구과제에서는 모바일 멀티미디어 신호처리를 위한 최적의 매니코어-CPU 이기종 시스템 개발이 목적이며, 이를 위해 연구기간동안 다음과 같은 연구를 수행하였음
1) 매니코어-CPU 이기종 시스템을 검증할 수 있는 시뮬레이션 환경 구축
2) 모바일 멀티미디어 신호처리를 위한 최적의 매니코어 아키텍처를 모델링하기 위해 디자인 공간 탐색방법론 개발 및 매니코어를 효율적으로 실행시킬 수 있는 소프트웨어 라이브러리 개발
3) 최적의 응용 특화 매니코어를 하드웨어 설계 언어 (verilog HD

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구과제에서는 모바일 멀티미디어 신호처리를 위한 최적의 매니코어-CPU 이기종 시스템 개발이 목적이며, 이를 위해 연구기간동안 다음과 같은 연구를 수행하였음
1) 매니코어-CPU 이기종 시스템을 검증할 수 있는 시뮬레이션 환경 구축
2) 모바일 멀티미디어 신호처리를 위한 최적의 매니코어 아키텍처를 모델링하기 위해 디자인 공간 탐색방법론 개발 및 매니코어를 효율적으로 실행시킬 수 있는 소프트웨어 라이브러리 개발
3) 최적의 응용 특화 매니코어를 하드웨어 설계 언어 (verilog HDL)를 이용하여 설계하고 FPGA 프로토타입 플랫폼에 구현, 테스트 및 보완
4) 매니코어와 CPU사이에서 원활한 데이터 교환을 위한 스크래치패드 메모리 기반 공유 메모리를 설계하고 관리 알고리즘 개발
5) 매니코어와 CPU사이에서 효율적인 부하 분배를 위한 스케줄링 알고리즘 개발
6) 매니코어 내부 혹은 이기종 시스템에서 원거리 코어들의 효율적인 통신을 위한 개선된 Network-on-Chip 아키텍처 토폴로지 및 라우팅 알고리즘 연구 수행
7) 최적의 매니코어-CPU 이기종 프로세서를 입출력 장치와 연동하는 테스트베드 시스템을 구축, 테스트 및 보완

□ 연구결과
- 논문은 계획(18편)보다 68편 초과 달성한 86편을 게재하였고, SCI급 논문의 경우 계획대비(3편) 500% 초과 달성한 15편을 게재하였음
- 특히, IEEE Transactions on Industrial Electronics (SCI, IF=6.498, JCR 1%이내)에 2편, IEEE Transactions on Power Electronics (SCI, IF=6.008, JCR 2%이냬)에 2편 등 세계 Top 클래스 논문지에 출판함으로써 본 연구의 우수성을 인정받았음
- 또한 본 연구의 결과물에 대한 우수성을 인정받아 9건의 우수논문상을 수상하였음
- 특허 출원은 당초 계획(5건)대로 달성되었으며, 출원된 특허의 등록은 2017년에 이루어질 것으로 예상함

□ 연구결과의 활용계획
본 연구과제에서는 향후 시스템반도체의 핵심요소가 될 것으로 예상되는 매니코어-CPU 이기종 시스템의 동작과 성능을 유기적으로 분석할 수 있는 설계도구 및 통합 플랫폼 환경을 구축함으로써 국내 이기종 컴퓨팅 시스템 개발에 효율적으로 사용할 수 있고, 국내 업계에서 생산하고 있는 다양한 SoC 제품에 적용할 수 있으며, 이를 통해 국제 경쟁력을 확보할 수 있으리라 기대한다. 또한 전량 수입에 의존하고 있는 기존 SoC제품에 사용되는 프로세싱 엔진을 대체할 수 있는 핵심기술로 사용할 수 있을 것이다. 더불어 개발된고성능, 저전력 매니코어-CPU 이기종 시스템을 산업체에 기술 이전하여 상품화 할 수 있으며, 이미 모바일 멀티미디어 기기를 만들고 있는 산업체와의 협력을 통해 상용화 제품에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
(출처:요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
The purpose of this research is to obtain basic to application-level techniques required by the development of optimal manycore-CPU heterogeneous computing systems for mobile multimedia, which support generality, high performance and low energy. This results in localization of

□ Purpose& contents
The purpose of this research is to obtain basic to application-level techniques required by the development of optimal manycore-CPU heterogeneous computing systems for mobile multimedia, which support generality, high performance and low energy. This results in localization of design techniques of the international-dependent heterogeneous computing system and helps to have core techniques in the field of heterogeneous computing.
1) Develope a simulation infrastructure which evaluates the performance of a manycore-CPU heterogeneous system
2) Develope a design space exploration method and software libraries for the manycore architecture
3) Design an optimal manycore hardware for a specific application using verilog HDL language
4) Develope a shard memory management algorithm to communicate data between manycore and CPU
5) Develope a dymanic scheduling algorithm for load balancing between manycore and CPU
6) Develope a topology and routing algorithm for Network-on-Chip architecture
7) Develope a testbed system which includes an optimal manycore-CPU processor efficiently cooperating with I/O devices

□ Result
-We published 86 papers including 15 SCI journal papers.
-Especially, we published papers to the world-top class journals including IEEE Transactions on Industrial Electronics (SCI, IF=6.498, JCR < 1%), IEEE Transactions on Power Electronics (SCI, IF=6.008, JCR < 2%) etc.
-In addition, we received 9 best paper awards because of our superior results.
-We also made 5 patent applications as we planed.

□ Expected Contribution
We exploit design tools and platform environment for analyzing the performance of manycore-CPU heterogeneous systems. These tools and infrastructure platform can be used to domestic companies and bodies that develop a heterogeneous computing system and generate various types of SoC products. In addition, this heterogeneous computing system can be used as a core technique in the SoC products by replacing traditional processing engines (e.g., DSP) with it. Moreover, we can make real-world products by transferring the high-performance, low-power manycore-CPU computing techniques to an industry. Furthermore, we can apply this heterogeneous computing system to existing SoC products by cooperating with people who involved in the industry.
(출처:SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 25 5. 연구결과의 활용계획 ... 27 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 27 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 28 8. 참고문헌 ... 28 9. 연구성과 ... 30 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 51 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 51 12. 기타사항 ... 52별첨1 ... 53별첨2 ... 66끝페이지 ... 81