임베디드시스템의 개발과정에서 요구되는 다양한 설계 요구조건들(예: 고성능, 저전력, 고신뢰성)을 효과적으로 만족시키기 위한 시스템 분석 기법, 설계 방법론 및 최적화 기법의 개발을 목표로 한다. 특별히, 최근 Device/Technology 수준의 기술적 진보 속도가 느려짐에 따라, 시스템을 구성하는 다양한 SW설계 수준들에서의 통합적인 분석과 이를 활용한 SW중심의 수직 통합된 최적화에 주력하고 있다. 현재 진행되는 연구의 주요 대상은 낸드 플래시 기반의 저장장치와 스마트폰 중심의 스마트 디바이스들로 크게 구분된다.

낸드 플래시 기반의 차세대 저장장치 최적화

다양한 센서들을 통하여 실시간으로 생성, 수집, 분석되는 데이터의 양이 기하급수적으로 증가 될 것으로 예상되는 미래 컴퓨팅 환경에서는 대용량의 데이터들을 빠르게 저장하고 관리하는 기술이 ICT융합 응용 기술의 경쟁력에 핵심 요소가 될 것으로 기대 된다. 예를 들어, 수백 테라바이트의 저장 용량을 가진 휴대용 슈퍼컴퓨터가 현실화되기 위해서는 CPU의 역할 못지않게 저장장치 기술의 발전이 필수적이다. 따라서, 대용량/고성능/저전력/고신뢰성을 특징으로 하는 차세대 저장장치의 개발은 미래 컴퓨팅 기술의 중요한 부분을 차지할 것으로 예상된다. 낸드 플래시 메모리 기반의 차세대 저장장치들이 이러한 차세대 저장장치의 주요 요구조건들을 효과적으로 만족하기 위해서는 Device 수준의 최적화를 뛰어 넘는 운영체제/펌웨어/아키텍처 등 시스템의 모든 계층을 수직적으로 통합한 저장장치 최적화 기술이 필요하다. 효과적인 기법 개발을 위하여 차세대 고집적 낸드 플래시 메모리의 정확한 물리적 특성을 분석하고, 이를 기반으로 수직적인 계층의 통합 최적화를 진행하고 있으며 이를 통하여 기존의 기법들이 활용하지 못했던 잠재적인 최적화 요소들을 적극적으로 활용하여 차세대 저장장치에서 요구되는 높은 성능/내구성/전력/신뢰성 측면의 요구사항을 만족할 수 있을 것으로 기대된다.

스마트폰 중심의 스마트 디바이스를 위한 사용자 중심의 시스템 최적화

스마트폰으로 대표되는 스마트기기들은 이전의 기기들과 달리 매우 개인화된(personalized) 사용의 특징을 가지며, 터치 중심의 사용자 상호 작용에 기반한 사용자 경험(user experience)이 매우 중요한 시스템 평가의 척도가 된다. 기존의 전통적인 컴퓨팅 기기들과 확연히 다른 특징들을 가지고 있는 이러한 스마트기기들을 위한 새로운 시스템 최적화의 방향으로 User-Centric System Optimization 연구를 진행하고 있다. 특정 사용자에 특화된 Personalized Optimization접근법을 적용하여 사용자의 장치 사용 패턴을 예측하고 이를 바탕으로 시스템의 다양한 요구조건들을 효과적으로 관리한다. 예를 들어, 사용자의 특정한 사용 패턴을 기반으로 응용 프로그램 구동 시간과 네트워크 에너지와 같은 스마트폰 장치의 성능 및 전력을 최적화함으로써, 사용자에게 더 나은 사용 경험을 제공할 수 있다. 또한, 기존의 계산 완료 중심의 반응시간이 스마트폰에서의 사용자 경험을 정확히 반영할 수 없다는 점에 착안하여 사용자가 인지하는 반응시간을 중심으로 시스템 자원 관리를 차별적으로 진행하여 스마트폰이 요구하는 다양한 설계 요건들(예: 저전력/저에너지/사용자경험)을 크게 개선하는 기법들도 연구하고 있다. 이외에, 고성능 스마트 디바이스에서 성능 저하의 주요 원인인 높은 온도 문제를 해결 하는데도 스마트장치의 사용 환경을 좀 더 면밀히 파악하여 성능 저하를 막으며 온도 관리를 효과적으로 하는 방안도 연구 중이다.