초록 ▼

○ 본 연구에서는 이종 MPSoC (Multiprocessor System-on-Chip)를 탑재한 차세대 모바일 디바이스를 대상으로 시스템 소프트웨어 수준의 성능/전력 분석 방법론과 이를 활용한 병목 지점 탐색 도구를 개발함.
○ 이러한 병목 지점 탐색 도구를 활용한 분석을 바탕으로 이종 MPSoC 기반 시스템의 아키텍처 기반 시스템의 운영체제 수준 성능/전력 최적화 기술을 개발함.
○ 또한, 사용자와의 밀접한 상호작용에 기반을 두어 동작하는 모바일 환경만의 독특한 특성을 고려하여 사 용자 중심에서 스마트 디바이스 대상

○ 본 연구에서는 이종 MPSoC (Multiprocessor System-on-Chip)를 탑재한 차세대 모바일 디바이스를 대상으로 시스템 소프트웨어 수준의 성능/전력 분석 방법론과 이를 활용한 병목 지점 탐색 도구를 개발함.
○ 이러한 병목 지점 탐색 도구를 활용한 분석을 바탕으로 이종 MPSoC 기반 시스템의 아키텍처 기반 시스템의 운영체제 수준 성능/전력 최적화 기술을 개발함.
○ 또한, 사용자와의 밀접한 상호작용에 기반을 두어 동작하는 모바일 환경만의 독특한 특성을 고려하여 사 용자 중심에서 스마트 디바이스 대상 응용 프로그램의 성능을 평가할 수 있는 방법론과 도구를 개발하였으며, 이를 활용한 전력 최적화 기술을 개발함.
○ 한편, 모바일 디바이스의 저장장치로써 널리 사용되고 있는 플래시 메모리와 이를 위한 시스템 소프트웨어를 대상으로 병목 지점을 분석하고 이를 여러 수준에서 개선한 최적화 기술을 개발함.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

In recent years, there has been a rapid and wide spread of mobile computing devices such as smartphones and tablet PCs. Following this trend, mobile embedded systems increasingly continue to grow complex with diverse functionalities and require more powerful hardware to deliver intelligent services

In recent years, there has been a rapid and wide spread of mobile computing devices such as smartphones and tablet PCs. Following this trend, mobile embedded systems increasingly continue to grow complex with diverse functionalities and require more powerful hardware to deliver intelligent services to end users. It is expected that next-generation mobile embedded systems adopt heterogeneous MPSoC (Multiprocessor System-on-Chip) architectures with flash memory as secondary storage. For these systems to be competitive in the market, mobile computing platforms and operating systems increasingly play an important role to help mobile applications fully utilize the underlying hardware resources, with the maximum performance and low energy consumption. In order to achieve such goals, system-level analysis techniques are required to comprehensively understand the performance/energy bottleneck of target applications at various levels such as hardware components, operating systems, middlewares, or applications. In addition, such techniques can be used to optimize the overall system performance/energy efficiency in an integrated manner, leading to a more optimized approach.

In this research, we aim to develop performance/energy analysis and optimization techniques for next-generation mobile computing platforms. As a target mobile computing platform, we choose Google Android based on the Linux kernel. Our research can be briefly summarized as follows. First, we develop performance/energy analysis tools for next-generation mobile embedded systems. Using these analysis tools, we also present system-level performance/energy optimization techniques. Second, we develop user-centric performance/energy optimization techniques for mobile devices such as smartphones based on the user-perceived response time analysis. Third, we analyze and classify the concurrent I/O access patterns for flash memory-based mobile systems, and develop a system software highly optimized for flash memory-based mobile systems.

In the first step of this research, we have developed the performance/energy analysis and optimization tools for Android on the heterogenous multi-core platform. These analysis tools can be used to improve the performance and energy bottleneck for Android at various levels. In addition, we have developed performance/energy analysis techniques and tools to dynamically identify the user-perceived response time for Android smartphones, called URA (User-perceived Response time Analyzer). Based on analysis results from URA, we have developed CPU energy optimization techniques for Android applications. At the storage-level, we have developed performance analysis and optimization techniques for flash memory-based storage systems to improve the I/O bottleneck.

The performance/energy analysis and optimization tools developed in this research will be useful in investigating the performance and energy bottleneck for Android on heterogeneous multi-core platform at various levels in a unified way. In addition, user-centric analysis and optimization techniques will enable highly user-centric mobile devices, delivering richer user experience. Moreover, the developed system software for flash memory-based mobile systems will be useful in analyzing and reducing the I/O bottleneck. Based on the analysis results, we also have developed more efficient I/O scheduler for heterogeneous multi-core mobile embedded systems.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 6
• C O N T E N T S ... 8
• 목차 ... 10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제 1 절 연구의 필요성 ... 12
• 제 2 절 연구개발 목표 및 범위 ... 13
• 1. 최종 목표 ... 13
• 2. 단계별 연구개발 목표 ... 14
• 3. 연차별 연구개발 목표 및 범위 ... 14
• 제 2 장 국내·외 기술개발 현황 ... 18
• 제 1 절 국내·외 수준 및 현황 ... 18
• 1. 해외 수준 및 연구 현황 ... 18
• 2. 국내 수준 및 연구 현황 ... 18
• 제 2 절 국내·외 수준과의 격차 및 개발 결과의 수준 ... 19
• 1. 국내·외 수준과의 격차 ... 19
• 2. 연구개발 결과의 수준(위치) ... 19
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 1 절 연구개발 내용 ... 21
• 1. 연구내용 요약 (5개년) ... 21
• 2. 연차별 연구내용 ... 27
• 3. 연구단 내 세부과제와의 연계 활동 ... 83
• 제 2 절 연구 성과 ... 84
• 1. 정성적(기술적) 연구 성과 ... 84
• 2. 정량적 연구 성과 ... 85
• 3. 연구 성과 자료 ... 86
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 97
• 제 1 절 평가의 착안점 및 자체평가 ... 97
• 1. 평가 착안점에 따른 목표 달성도 ... 97
• 2. 목표달성에 대한 자체평가 ... 100
• 3. 목표달성(연구수행) 중요 변경사항 ... 101
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 101
• 1. 경제적/산업적 기여도 ... 101
• 2. 기술적 기여도 ... 101
• 3. 인력양성 기여도 ... 103
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 104
• 제 1 절 연구개발결과의 활용방안 ... 104
• 제 2 절 추가연구의 필요성 ... 105
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 106
• 제 1 절 연구관련 기술자료 ... 106
• 제 2 절 기타 관련분야 기술정보 ... 107
• 제 7 장 연구시설·장비 현황 ... 109
• 제 8 장 참고문헌 ... 110
• 제 9 장 연구비 집행실적 ... 111
• 부 록 ... 112
• 끝페이지 ... 974