ㅇ 최종목표- 우수 클라우드 기업들과 공동 운영하는 클라우드 교육과정과 기업체 멘토와 산업 현장 문제를 함께 해결하는 PBL 연구 교육과정을 통한 클라우드+X 융합 인재 양성ㅇ 연구 개발 과제 정량적 주요 목표- PBL 연구교육과정 운영에 총 15개 이상 기업 참여 (클라우드 대기업 포함)- KOCW 등 PBL 연구교육과정 온라인 공개 총 8건 이상- 국내...
클라우드
다학제간 대학원
문제기반학습
학석사연계전공
개방형 융합교육
2
2024년 6월-2028년 12월
|253,000,000원
클라우드+X 융합인재 연구교육과정 개발 및 운영
ㅇ 최종목표- 우수 클라우드 기업들과 공동 운영하는 클라우드 교육과정과 기업체 멘토와 산업 현장 문제를 함께 해결하는 PBL 연구 교육과정을 통한 클라우드+X 융합 인재 양성ㅇ 연구 개발 과제 정량적 주요 목표- PBL 연구교육과정 운영에 총 15개 이상 기업 참여 (클라우드 대기업 포함)- KOCW 등 PBL 연구교육과정 온라인 공개 총 8건 이상- 국내...
클라우드
다학제간 대학원
문제기반학습
학석사연계전공
개방형 융합교육
3
2024년 6월-2028년 12월
|137,500,000원
클라우드+X 융합인재 연구교육과정 개발 및 운영
ㅇ 최종목표- 우수 클라우드 기업들과 공동 운영하는 클라우드 교육과정과 기업체 멘토와 산업 현장 문제를 함께 해결하는 PBL 연구 교육과정을 통한 클라우드+X 융합 인재 양성ㅇ 연구 개발 과제 정량적 주요 목표- PBL 연구교육과정 운영에 총 15개 이상 기업 참여 (클라우드 대기업 포함)- KOCW 등 PBL 연구교육과정 온라인 공개 총 8건 이상- 국내...
클라우드
다학제간 대학원
문제기반학습
학석사연계전공
개방형 융합교육
4
주관|
2021년 3월-2024년 12월
|1,250,000,000원
전원 불안정 감내 자율적 에너지기반 컴퓨팅 시스템SW 원천기술 개발
o Energy-drivn 컴퓨팅 시스템 개발
- Energy-driven 컴퓨팅 지원 초소형 운영체제 개발
. Energy-driven 시스템 상태전환 및 스케줄링 기술
. Energy-driven 구조의 데이터 보호 기술
. 메모리 혼합 구조에서의 데이터 일관성 보장 기술
. Energy-driven 시스템에서의 멀티 태스크 쓰레드 관리 기술
- 비휘발성 인터미턴트 컴퓨팅 지원 컴파일러 개발
. 비휘발성 데이터 관리를 위한 Idempotent 최적화 기술
. 전력 최적화 및 데이터 일관성 보장을 위한 라이브러리 기술
- 비휘발성 인터미턴트 컴퓨팅 아키텍처 개발
. 차세대 비휘발성 메모리 기반 HW구성
- Energy-driven 시스템을 위한 기계학습 프레임워크
. Energy-driven컴퓨팅 환경에서도 최적의 정확도를 얻을 수 있는 동적 경로 추론 기술
o 전원 불안정 상황인지 전력 관리 및 제어 시스템 개발
- 전원 불안정 상황인지 전력관리/제어 모듈
. 에너지 하베스팅 기반 전력 관리 및 제어 HW 요소기술
. 에너지 상태 실시간 모니터링 기술
- 시스템 모듈간 전력 간섭제거 및 안정화 모듈
. 전력 간섭 제거 및 안정화 기술
o 전원 불안정 상황인지 시스템 도구
- 비휘발성 메모리 기반 시스템 시뮬레이터
. Energy-driven 컴퓨팅 시스템 시뮬레이션 기술
- 시뮬레이션 기반 시스템 전력 프로파일링
. Energy-driven 컴퓨팅 시스템의 에너지 상태 모니터링 및 분석 기술
- 전원 불안정 상황에서의 실행검증 디버거
. Energy-driven 컴퓨팅 시스템의 오류 검출을 위한 디버깅 기술
o Energy-driven 컴퓨팅 시스템 검증용 테스트베드
- 초경량 하드웨어기반 Energy-driven 기계학습 모델
. 전원 불안정 상태에서 진행 보장 신경망 학습 기능
- 초소형 큐브위성 시뮬레이터
. 초소형 큐브 위성용 에너지 모사 실시간 시뮬레이션 기술
- 웨어러블 IoT 모듈
. 불안정 전력 상황인지 웨어러블 IoT 센싱 모듈 실증
o Energy-driven 컴퓨팅 시스템SW 오픈소스 현황 분석 및 오픈소스 전략 수립
1차년도 연구에서는 엣지 디바이스에 탑재된 하드웨어 가속기의 실행 재구성을 지원하기 위한 mechanism을 설계하고 구현함을 목표로 한다. 타겟 시스템은 컴퓨팅 파워가 낮고 IoT 디바이스로 널리 사용될 수 있는 임베디드 시스템이며 배터리나 태양광 등 안정적이지 않은 전력 공급원을 가지고 있는 환경에서 동작한다. 근사 컴퓨팅을 위해 하드웨어 가속기의 자원 사용량을 동적으로 변동시키기 위해서는 최초에 응용이 사용하기 시작한 하드웨어 명세의 내용이 실행 중에 재구성될 수 있어야 한다. 이를 위해 응용은 허용되는 최저 성능을 명세할 수 있어야 하며, 운영체제는 최저 성능을 만족시키면서 전력소모를 최소화하기 위해 하드웨어 자원을 관리해야 한다.
근사컴퓨팅 구현을 위해서, 하드웨어 가속기 관리자는 각 하드웨어 자원의 전력 소모 특성 및 정확도를 높이기 위한 노력(effort) 대비 자원의 필요량을 예측해야 하는데, 이 부분은 비선형적 관계를 가지기 때문에 간단히 구현되기 어렵다. 따라서 뉴로모픽 프로세서를 가속기로 사용할 경우, 정확도가 높아질수록 소모되는 에너지가 기하급수적으로 증가할 것으로 예상할 수 있다. 하드웨어 가속기 관리
자는 하드웨어 가속기 마다 다른 정확성과 에너지 소모 특성을 반영할 수 있도록 설계될 것이다.
2차년도에는 하드웨어 가속기를 이용하여 소모 전력 당 정확도 향상을 목표로 하는 스케줄러를 개발하고, 응용 프로그램에서 사용하는 하드웨어 가속기의 수나 종류를 변경할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 한다. 응용프로그램의 하드웨어 가속기 사용 요청은 이를 처리하는 가속기 manager에전달되고, 가속기 manager는 요구 하드웨어와 메모리에 대한 정보를 이용하여 사용자가 요구하는 정확도를 달성하기 위한 전력 소모를 결정한다. 이 때 현재 사용 가능한 전력량을 고려하여 소모 전력 당 성능이 최대화되도록 실행 정책을 결정해야 하고, 사용자가 요구하는 정확도를 달성할 수 있는 지 사용자에게 피드백한다.
소모 전력은 사용하는 하드웨어 자원을 조정하여 수행 결과의 정확도와 trade-off 될 수 있다. 하드웨어 가속기를 이용하여 hidden layer의 뉴런 수를 증가시키면 AI 응요의 정확도를 증가시킬 수 있다. 반대로 전력이 부족한 경우 뉴런의 수를 줄여 사값(approximate value)을 구하고, 이로부터 절약된 하드웨어 자원의 전력 사용량을 감소시킬 수 있다.
3차년도에는 2차년도까지 완성된 하드웨어 가속기 지원 프레임워크에 할 실시간 제약조건을 만족시킬 수 있는 스케줄러 지원을 목표로 한다. 하드웨어 가속기의 경우 태스크의 요청이 발생하면 그 요청을 처리하기 위해 할당된 하드웨어 자원이 독점적으로 사용된다. 이러한 상황에 대한 기본적인 접근법은 하드웨어 가속기를 사용하는 태스크들을 자원을 공유하는 태스크들로 간주하여 스케줄링 하
는 것이다. HW 가속기를 완전한 비선점형 스케줄링 기법으로 스케줄하는 경우 우선순위 역전으로 인한blocking time이 너무 크기 때문에, 본 연구에서는 하드웨어 가속기를 사용하는 태스크의 수행을 partitioning 하여 부분적 비선점형 스케줄링 기법을 적용할 수 있도록 연구를 진행할 계획이다. 본 연구에서는 전력 소모를 함께 고려하기 때문에 기존 스케줄링 기법의 적용은 어려우며, 따라서 하드웨어 가속기 스케줄링에 적용할 새로운 스케줄러를 개발하여 운영체제에서 지원토록 한다.