이형규 연구실은 저전력 임베디드 시스템과 에너지 하베스팅 기술을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 최근 사물인터넷(IoT) 및 웨어러블 디바이스의 확산에 따라, 에너지 효율적인 시스템 설계가 필수적으로 요구되고 있습니다. 본 연구실에서는 태양광 등 다양한 에너지 하베스팅 소자를 활용하여, 외부 전원 없이도 장기간 동작 가능한 임베디드 시스템을 구현하는 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 에너지 하베스팅 기반의 IoT 디바이스 구조와 저장장치, 그리고 센서 네트워크의 효율적인 에너지 관리 기법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 저장장치가 없는(storage-less) 및 전력 변환기가 없는(converter-less) 에너지 하베스팅 회로 설계, 최대 전력점 추적(MPPT) 알고리즘, 에너지-정확도 최적화 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 이러한 연구는 실제 웨어러블 헬스케어, 환경 모니터링, 스마트 패치 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있습니다. 이러한 기술 개발을 통해, 본 연구실은 에너지 자립형 IoT 시스템의 실현과 더불어, 미래형 스마트 디바이스의 지속 가능한 발전에 기여하고 있습니다. 또한, 관련 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 국내외적으로 높은 연구 성과를 내고 있습니다.

본 연구실은 비휘발성 메모리(NVM, Non-Volatile Memory)와 차세대 저장장치 아키텍처에 대한 심도 깊은 연구를 수행하고 있습니다. 기존의 DRAM, NAND Flash 등 휘발성/비휘발성 메모리의 한계를 극복하기 위해, 상변화 메모리(PCM), PRAM, NVDIMM 등 다양한 차세대 메모리 소자를 활용한 하이브리드 메모리 시스템을 설계하고 최적화하는 것이 주요 연구 주제입니다. 연구실에서는 하드웨어 및 소프트웨어 관점에서 메모리 시스템의 성능, 에너지 효율, 신뢰성, 수명 향상 등을 위한 다양한 기법을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 듀얼 채널 솔라 파워 시스템, 하이브리드 FTL(Flash Translation Layer), 압축 기반 메모리 관리, 마모도 관리(wear leveling), 데이터 인코딩 및 프리페칭 등 첨단 기술을 적용하여, 고성능·저전력·고신뢰성 메모리 시스템을 구현하고 있습니다. 또한, 실제 소비자 전자기기, 임베디드 시스템, 서버 등 다양한 환경에서의 적용 가능성을 검증하고 있습니다. 이러한 연구는 다수의 특허 출원 및 등록, 국제 학술지 논문 발표, 산학협력 프로젝트로 이어지고 있으며, 차세대 컴퓨팅 환경에서의 데이터 저장 및 관리 기술 발전에 크게 기여하고 있습니다.

이형규 연구실은 온칩 네트워크(Network-on-Chip, NoC)와 컴퓨터 시스템 아키텍처 분야에서도 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 최근 시스템 온 칩(SoC) 및 멀티코어 프로세서의 복잡도가 증가함에 따라, 칩 내부의 효율적인 데이터 통신 구조가 매우 중요해지고 있습니다. 본 연구실은 NoC 기반의 통신 아키텍처 설계, 최적화, 성능 분석 및 전력 소모 측정 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 특히, FPGA 기반의 프로토타입 개발을 통해 실제 하드웨어 환경에서의 성능 및 에너지 특성을 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 새로운 라우터 구조, 버퍼 관리, 대역폭 분할 및 스케줄링 기법 등을 제안하고 있습니다. 또한, 멀티미디어 응용을 위한 온칩 통신 구조, 동적 프리페칭, 캐시 압축 및 관리 기법 등도 연구의 주요 대상입니다. 이러한 연구 성과는 국제 학술대회 및 저널에 다수 발표되었으며, 실제 산업 현장에서 요구되는 고성능·저전력 컴퓨터 시스템 구현에 중요한 이론적·실용적 기반을 제공하고 있습니다.