S. Lee ; Kiyoung Choi, "Partitioned-bus architecture synthesis based on data transfer model", Proc. Asia Pacific Conf. on Hardware Description Languages, pp.144-149, Oct. 1999
이승열 ; 최기영, "데이터 전달을 기반으로 하는 분할 버스 구조 합성", CAD 및 VLSI 설계 연구회 학술 발표회 논문집, pp.274-279, 1999. 5
2. 전공요약
내장형시스템
내장형 시스템이란, 전자기기 안에 마이크로프로세서가 내장되어 특화된 작업을 수행하는 시스템을 말한다.
내장형 시스템의 상대적인 개념을 굳이 찾는다면, 컴퓨터가 될 것이다. 개인 PC나 워크스테이션, 서버로
불리우는 컴퓨터 시스템은 복잡한 운영체제 위에 워드 프로세 서, 엑셀, 게임, 인터넷 서핑 등의 개인용
응용 프로그램에서부터 인터 넷 서비스, 데이터베이스 서비스 등의 방대한 프로그램들을 수행한다.
반면 내장형 시스템은 핸드폰, 디지털 카메라, 인공위성, 자동차용 전 자회로, 의료기기, MP3 플레이어 등
겉으로 보기에 컴퓨터라기보다는 일반적인 스마트 전자기기로 볼 수 있다. 이러한 내장형 시스 템에 들어가는
프로세서를 일반적인 컴퓨터에 들어가는 CPU와 구분하 기 위하여 MPU라고 부르기도 한다.
이러한 내장형 시스템은 예전부터 있어온, 전자제품을 생산하는 기본적인 방식 중의 하나였다.
이러한 내장형 시스템이 최근 주목을 받 고 있는 이유는 반도체 설계 및 생산 공정의 급속한 발달로 마이크로프로세서를
전자기기 내에 탑재하는 것이 훨씬 쉬워지고, 비용이나 제품 출시 기간에 있어 점점 더 경쟁력을 가지기 때문이다.
따라서 이러한 내장형 시스템을 얼마나 효과적으로 구축하느냐가 필요한 제품을 설계하 는데 큰 비중을 차지하게 되었다.
내장형 시스템를 설계하려면, 어떤 마이크로프로세서를 사용할 것인가와 같은 단순한 질문에서부터, 해당 마이크로프로세서와
연동해서 돌아가야 하는 다른 하드웨어와의 인터페이스 설계, 마이크로프로세서 위에서 구동될 소프트웨어를 컴파일하기 위한
컴파일러, 마이크로프로세서에서 응용 프로그램을 관리해줄 실시간 운영체제, 설계한 시스템을 효과적으로 검증 하기 위한
디버깅 환경, 에뮬레이션 키트 개발 등 다양한 범위의 기술이 필요하다. 이와 같은 설계 환경을 플랫폼이라고 하고, 플랫폼 위에서
시스템을 설계하는 것을 플랫폼 기반 설계라고 부른다. 내장형 시스템의 설계 환경을 제대로 구축하는 것은 비메모리 분야의
반도체 설계 산업을 혁신적으로 일으키기 위한 기간 산업이라고 할 수 있다. 본 연구실에서는 이와 같은 내장형 시스템 설계 환경을
개발하는데 필요한 핵심 첨단 기술을 연구하고 있다.
시스템온칩
예전의 텔레비전, 냉장고와 같은 가전에서부터 핸드폰, PDA, 노트북과 같은 무선의 몸에 지니고 다니는 스마트 전자기기에 대한
수요가 증가하면서 전자회로의 소형화, 저전력화가 중요시되고 있다. 또한 반도체 공정 기술의 발전은 하나의 칩 안에 들어갈 수
있는 회로 소자의 개수를 크게 증가시켜 주었다. 이에 예전에는 각각 별개의 칩으로 존재하던 메모리, 마이크로프로세서, 코프로세서
등이 하나의 칩 안으로 들어갈 수 있게 되었다. 이와 같이 하나의 칩 안에 들어가는 개개의 컴포넌트를 IP라고 부른다.
IP의 개념은 기존의 반도체 설계 산업에서 새로운 경향을 제시하는데, 그것은 기존에 존재하는 IP를 여러 다른 시스템에서 재사용할
수 있다는 것이다. 각 회사들은 이러한 IP를 제공하거나, IP를 사들여서 새로운 시스템을 만들 수도 있다. 이것을 IP 기반 설계라고도 한다.
이런 설계에서는 IP들을 관리하고 그들간의 표준, 혹은 인터페이스를 맞추는 것이 무엇보다 중요하다.
본 연구실에서는 이러한 IP 간의 통신 및 성능 측정 기술을 연구하고 있다.
재구성 가능한 시스템
보통의 전자회로는 제조할 때, 소자들 간의 연결이 고정되기 때문에 한 번 만들어진 회로는 정해진 연산만 수행할 수 있다.
그런데 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 같은 회로에서는 소자들 간의 연결을 프로그램하는 것이 가능하기 때문에 매번
필요할 때, 회로를 프로그램하는 것이 가능하다. 여기에 한 발 더 나아가 최근에는 실시간에 부분적으로 회로를 다른 동작을
하도록 프로그램할 수 있다.
예전에는 이와 같은 재구성 가능한 시스템은 일반 회로보다 동작이 10배 이상 느리고 연결이 안된 불필요한 소자가 많기 때문에
면적에서도 낭비가 심했다. 그래서 시제품을 개발하기 전에 에뮬레이션용으로 본회로의 동작을 프로그램해서 검증하는데 사용하거나,
소량의 제품을 단기간에 개발하기 위한 제한된 용도로 사용되었다. 그러나, 최근에는 기술의 발달로 이러한 하드웨어가 속도나 면적
면에서 경쟁력을 가지게 되었다. 또한 시스템의 검증이 날로 중요해지고, 제품의 사양이 점점 빠른 주기로 바뀌어 가면서 재구성
가능한 시스템의 적용 범위가 점점 늘고 있다.
HW/SW 통합설계
하드웨어는 실제 전기 신호가 들어가는 회로이고, 소프트웨어는 마이크로프로세와 같은 하드웨어 위에서 구동되는 프로그램이다.
HW/SW 통합설계는 여러 가지 의미로 사용될 수 있다. 고전적으로는 소프트웨어가 따로 필요없은 특정한 동작만 수행하는
ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어와 마이크로프로세서가 연동해서 돌아가는 시스템을 가정하고
주어진 시스템을 구축하기 위해 어떻게 하드웨어와 소프트웨어를 구성할 지를 다루는 것을 의미한다. 이러한 의미로 사용될 경우는
주어진 어떤 동작을 하드웨어에서 구동하는 것이 좋을 지 아니면, 마이크로 프로세서에서 구동하기 위해 소프트웨어 코드로 작성할
지 결정하는 것이 중요하다.
각각은 장단점이 있는데 하드웨어로 구동할 경우 매우 빠른 수행 시간을 갖지만 하드웨어가 추가로 들어가기 때문에 제품 단가가
올라간다. 소프트웨어로 구동할 경우 기존의 마이크로프로세서에서 돌아가므로 추가로 하드웨어가 필요 없지만,
마이크로프로세서에서 비효율적으로 수행되므로 수행 시간이 매우 느려진다. 따라서, 좋은 해법을 찾는 것이 중요한데, 이것이 HW/SW 분할 문제이다.
또한 통합 시뮬레이션이란, 하드웨어의 동작와 마이크로프로세서 위에서 돌아가는 소프트웨어를 동시에 시뮬레이션하여 회로의
동작을 검증하는 것이다. 하드웨어 시뮬레이션은 하드웨어를 기술한 정보를 토대로 시뮬레이션하는 전용 시뮬레이터를 이용하고,
소프트웨어는 일반적인 컴퓨터를 이용할 수 있다. 그런데 문제는 이들 간에 서로 정보를 주고 받으면서 통신이 되어야 정확한
시뮬레이션 정보가 나올 수 있는데, 이 부분에서 시뮬레이션 성능이 크게 저하될 수 있으므로 최적화가 필요하다.
본 연구실에서는 이 분야에서 있어서 국제적 수준의 연구를 수행하고 있다.
저전력을 위한 설계 자동화
반도체 시스템이 점점 복잡해지고 무선 전자기기의 수요가 늘어나면서 저전력이 점점 중요해지고 있다.
CMOS 공정의 경우 소자들이 얼마나 자주 스위칭을 하느냐가 전력 소모의 주요 원인으로 작용한다.
스위칭 빈도는 상위 수준에서의 설계 자동화를 통해 충분히 줄일 수 있기 때문에 이와 관련하여 여러 가지 다양한 분야에서
이 공부하면 뭐합니까 천재한테 개 발림인데
전공소개서
1. 논문실적및 논문명
S. Lee ; Kiyoung Choi, "Partitioned-bus architecture synthesis based on data transfer model",
Proc. Asia Pacific Conf. on Hardware Description Languages, pp.144-149, Oct. 1999
이승열 ; 최기영, "데이터 전달을 기반으로 하는 분할 버스 구조 합성",
CAD 및 VLSI 설계 연구회 학술 발표회 논문집, pp.274-279, 1999. 5
2. 전공요약
내장형시스템
내장형 시스템이란, 전자기기 안에 마이크로프로세서가 내장되어 특화된 작업을 수행하는 시스템을 말한다.
내장형 시스템의 상대적인 개념을 굳이 찾는다면, 컴퓨터가 될 것이다. 개인 PC나 워크스테이션, 서버로
불리우는 컴퓨터 시스템은 복잡한 운영체제 위에 워드 프로세 서, 엑셀, 게임, 인터넷 서핑 등의 개인용
응용 프로그램에서부터 인터 넷 서비스, 데이터베이스 서비스 등의 방대한 프로그램들을 수행한다.
반면 내장형 시스템은 핸드폰, 디지털 카메라, 인공위성, 자동차용 전 자회로, 의료기기, MP3 플레이어 등
겉으로 보기에 컴퓨터라기보다는 일반적인 스마트 전자기기로 볼 수 있다. 이러한 내장형 시스 템에 들어가는
프로세서를 일반적인 컴퓨터에 들어가는 CPU와 구분하 기 위하여 MPU라고 부르기도 한다.
이러한 내장형 시스템은 예전부터 있어온, 전자제품을 생산하는 기본적인 방식 중의 하나였다.
이러한 내장형 시스템이 최근 주목을 받 고 있는 이유는 반도체 설계 및 생산 공정의 급속한 발달로 마이크로프로세서를
전자기기 내에 탑재하는 것이 훨씬 쉬워지고, 비용이나 제품 출시 기간에 있어 점점 더 경쟁력을 가지기 때문이다.
따라서 이러한 내장형 시스템을 얼마나 효과적으로 구축하느냐가 필요한 제품을 설계하 는데 큰 비중을 차지하게 되었다.
내장형 시스템를 설계하려면, 어떤 마이크로프로세서를 사용할 것인가와 같은 단순한 질문에서부터, 해당 마이크로프로세서와
연동해서 돌아가야 하는 다른 하드웨어와의 인터페이스 설계, 마이크로프로세서 위에서 구동될 소프트웨어를 컴파일하기 위한
컴파일러, 마이크로프로세서에서 응용 프로그램을 관리해줄 실시간 운영체제, 설계한 시스템을 효과적으로 검증 하기 위한
디버깅 환경, 에뮬레이션 키트 개발 등 다양한 범위의 기술이 필요하다. 이와 같은 설계 환경을 플랫폼이라고 하고, 플랫폼 위에서
시스템을 설계하는 것을 플랫폼 기반 설계라고 부른다. 내장형 시스템의 설계 환경을 제대로 구축하는 것은 비메모리 분야의
반도체 설계 산업을 혁신적으로 일으키기 위한 기간 산업이라고 할 수 있다. 본 연구실에서는 이와 같은 내장형 시스템 설계 환경을
개발하는데 필요한 핵심 첨단 기술을 연구하고 있다.
시스템온칩
예전의 텔레비전, 냉장고와 같은 가전에서부터 핸드폰, PDA, 노트북과 같은 무선의 몸에 지니고 다니는 스마트 전자기기에 대한
수요가 증가하면서 전자회로의 소형화, 저전력화가 중요시되고 있다. 또한 반도체 공정 기술의 발전은 하나의 칩 안에 들어갈 수
있는 회로 소자의 개수를 크게 증가시켜 주었다. 이에 예전에는 각각 별개의 칩으로 존재하던 메모리, 마이크로프로세서, 코프로세서
등이 하나의 칩 안으로 들어갈 수 있게 되었다. 이와 같이 하나의 칩 안에 들어가는 개개의 컴포넌트를 IP라고 부른다.
IP의 개념은 기존의 반도체 설계 산업에서 새로운 경향을 제시하는데, 그것은 기존에 존재하는 IP를 여러 다른 시스템에서 재사용할
수 있다는 것이다. 각 회사들은 이러한 IP를 제공하거나, IP를 사들여서 새로운 시스템을 만들 수도 있다. 이것을 IP 기반 설계라고도 한다.
이런 설계에서는 IP들을 관리하고 그들간의 표준, 혹은 인터페이스를 맞추는 것이 무엇보다 중요하다.
본 연구실에서는 이러한 IP 간의 통신 및 성능 측정 기술을 연구하고 있다.
재구성 가능한 시스템
보통의 전자회로는 제조할 때, 소자들 간의 연결이 고정되기 때문에 한 번 만들어진 회로는 정해진 연산만 수행할 수 있다.
그런데 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 같은 회로에서는 소자들 간의 연결을 프로그램하는 것이 가능하기 때문에 매번
필요할 때, 회로를 프로그램하는 것이 가능하다. 여기에 한 발 더 나아가 최근에는 실시간에 부분적으로 회로를 다른 동작을
하도록 프로그램할 수 있다.
예전에는 이와 같은 재구성 가능한 시스템은 일반 회로보다 동작이 10배 이상 느리고 연결이 안된 불필요한 소자가 많기 때문에
면적에서도 낭비가 심했다. 그래서 시제품을 개발하기 전에 에뮬레이션용으로 본회로의 동작을 프로그램해서 검증하는데 사용하거나,
소량의 제품을 단기간에 개발하기 위한 제한된 용도로 사용되었다. 그러나, 최근에는 기술의 발달로 이러한 하드웨어가 속도나 면적
면에서 경쟁력을 가지게 되었다. 또한 시스템의 검증이 날로 중요해지고, 제품의 사양이 점점 빠른 주기로 바뀌어 가면서 재구성
가능한 시스템의 적용 범위가 점점 늘고 있다.
HW/SW 통합설계
하드웨어는 실제 전기 신호가 들어가는 회로이고, 소프트웨어는 마이크로프로세와 같은 하드웨어 위에서 구동되는 프로그램이다.
HW/SW 통합설계는 여러 가지 의미로 사용될 수 있다. 고전적으로는 소프트웨어가 따로 필요없은 특정한 동작만 수행하는
ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어와 마이크로프로세서가 연동해서 돌아가는 시스템을 가정하고
주어진 시스템을 구축하기 위해 어떻게 하드웨어와 소프트웨어를 구성할 지를 다루는 것을 의미한다. 이러한 의미로 사용될 경우는
주어진 어떤 동작을 하드웨어에서 구동하는 것이 좋을 지 아니면, 마이크로 프로세서에서 구동하기 위해 소프트웨어 코드로 작성할
지 결정하는 것이 중요하다.
각각은 장단점이 있는데 하드웨어로 구동할 경우 매우 빠른 수행 시간을 갖지만 하드웨어가 추가로 들어가기 때문에 제품 단가가
올라간다. 소프트웨어로 구동할 경우 기존의 마이크로프로세서에서 돌아가므로 추가로 하드웨어가 필요 없지만,
마이크로프로세서에서 비효율적으로 수행되므로 수행 시간이 매우 느려진다. 따라서, 좋은 해법을 찾는 것이 중요한데, 이것이 HW/SW 분할 문제이다.
또한 통합 시뮬레이션이란, 하드웨어의 동작와 마이크로프로세서 위에서 돌아가는 소프트웨어를 동시에 시뮬레이션하여 회로의
동작을 검증하는 것이다. 하드웨어 시뮬레이션은 하드웨어를 기술한 정보를 토대로 시뮬레이션하는 전용 시뮬레이터를 이용하고,
소프트웨어는 일반적인 컴퓨터를 이용할 수 있다. 그런데 문제는 이들 간에 서로 정보를 주고 받으면서 통신이 되어야 정확한
시뮬레이션 정보가 나올 수 있는데, 이 부분에서 시뮬레이션 성능이 크게 저하될 수 있으므로 최적화가 필요하다.
본 연구실에서는 이 분야에서 있어서 국제적 수준의 연구를 수행하고 있다.
저전력을 위한 설계 자동화
반도체 시스템이 점점 복잡해지고 무선 전자기기의 수요가 늘어나면서 저전력이 점점 중요해지고 있다.
CMOS 공정의 경우 소자들이 얼마나 자주 스위칭을 하느냐가 전력 소모의 주요 원인으로 작용한다.
스위칭 빈도는 상위 수준에서의 설계 자동화를 통해 충분히 줄일 수 있기 때문에 이와 관련하여 여러 가지 다양한 분야에서
저전력을 위한 최적화가 가능하다.