초록 ▼

□연구개요
본 연구에서는 개별적인 하드웨어 자원이 한정된 사물인터넷(IoT: Internet-of-things) 기기에서 딥러닝(deep learning) 서비스를 제공시 발생할 수 있는 안정성 및 성능의 문제를 해결하기 위하여, 딥러닝 학습(training)과 추론(inference)을 사물인터넷 기기와 데이터 센터로 분산시켜 병렬 처리하는 딥러능 연구 및 그러한 분산 딥러닝을 위한 전용 SoC(system-on-chip) 기술 연구를 최종 목표로 합니다.

□연구 목표대비 연구결과
1) 딥러닝 학습과 추론을

□연구개요
본 연구에서는 개별적인 하드웨어 자원이 한정된 사물인터넷(IoT: Internet-of-things) 기기에서 딥러닝(deep learning) 서비스를 제공시 발생할 수 있는 안정성 및 성능의 문제를 해결하기 위하여, 딥러닝 학습(training)과 추론(inference)을 사물인터넷 기기와 데이터 센터로 분산시켜 병렬 처리하는 딥러능 연구 및 그러한 분산 딥러닝을 위한 전용 SoC(system-on-chip) 기술 연구를 최종 목표로 합니다.

□연구 목표대비 연구결과
1) 딥러닝 학습과 추론을 사물인터넷 기기와 데이터 센터에 분산 수행할 수 있는 딥러닝 연구
- 모바일 시스템을 위한 CNN 딥러닝 가속화 알고리즘을 연구하여 국내 학술지 1편 게재하였음.
- 분산 딥러닝에 적합한 딥러닝 모델을 연구하여 국제 학술지 1편을 제출 예정임.
2) 분산 딥러닝 학습과 추론에 효율적인 사물인터넷 SoC 연구와 고속 딥러닝 추론 기술 연구
- 인공지능 어플리케이션에서 정렬되지 않은 버스트에 효율적인 메모리 시스템을 연구하여 국제 학술지 1편 게재.
- 인공지능 어플리케이션을 위한 TLC-STT MRAM 기반 대규모 LLC 설계를 연구하여 국내 학술지 1편 게재, 국내 특허 1편 등록하였음.
3) 딥러닝 모델에서 효율적인 계수 저장과 공유 기술을 연구.
- 인공지능 계수를 차세대 메모리인 MLC-STT MRAM에 저장하고 액세스하는 방법을 연구하여 국제 학술지 1편 게재, 특허 1편 등록.
- 인공지능 어플리케이션에서 DRAM의 성능 향상을 위한 Pre-Refresh 기법을 연구하여 국내 학술지 1편 게재, 국내 특허 1편 출원 예정.

□연구개발결과의 중요성
- 본 연구과제는 사물인터넷 장치에서 딥러닝 서비스를 효과적으로 수행할 수 있도록 딥러닝 모델의 크기를 최적화하였습니다. 실험결과 컨볼루션 레이어에서는 정확도 손실없이 최신 연구보다 딥러닝 모델의 크기를 줄일 수 있어서 특히, 자원이 제한된 사물인터넷 장치에서 유용할 수 있습니다.
- 딥러닝 모델을 비트플레인 단위로 부호화함으로서 딥러닝 모델의 프로그레시브 전송 및 저장이 가능하여, 사물인터넷 장치의 성능에 따라 딥러닝 모델을 부분적으로 선택해 실시간 추론을 가능하도록 재구성하였습니다. 네트웍에 오류나 지연이 발생할지라도, 긴급한 상황에서 데이터 센터의 도움없이 스스로 사물인터넷 기기가 최소한의 딥러닝 서비스를 잘 제공할 수 있도록 합니다.
- 인공지능 어플리케이션이 효과적으로 수행할 수 있는 메모리/컴퓨터 구조를 제안하여 성능 및 전력소모를 감소시켰습니다.
- 본 연구과제는 네트웍 지연, 신뢰성, 사생활 보호, 낮은 비용으로 분산 딥러닝을 구현할 수 있게 만듭니다.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 모바일 시스템을 위한 CNN 딥러닝 가속화 알고리즘 ... 4
• (2) 분산 딥러닝에 적합한 딥러닝 모델 ... 5
• (3) 인공지능 계수를 차세대 메모리인 MLC-STT MRAM에 저장하고 액세스하는 방법 ... 7
• (4) 인공지능 어플리케이션을 위한 TLC-STT MRAM 기반 대규모 LLC 설계 ... 10
• (5) 정렬되지 않은 버스트에 효율적인 메모리 시스템 ... 12
• (6) 인공지능 어플리케이션에서 DRAM의 성능 향상을 위한 Pre-Refresh 기법 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 끝페이지 ... 18