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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박대진.
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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이 논문의 연구 히스토리 (6)
2019
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사물인터넷 (IoT)이 일상생활과 산업 대부분에 적용되면서 IoT 시스템에 연결된 엣지 디바이스들이 늘어나고, 엣지 디바이스에 생성되는 데이터의 양이 급격하게 증가하고 있다. 따라서 이에 따른 병목현상과 보안, 사생활 문제로 인해 IoT는 클라우드 컴퓨팅에서 엣지 컴퓨팅으로 패러다임 시프트가 이뤄지고 있다. 그에 따라 엣지 디바이스에서 높은 연산 능력이 요구되기 시작하였다. 그러나 엣지 디바이스는 여러 제약으로 인하여 데이터 처리를 위한 충분한 성능을 가지기 어렵고, 제한된 하드웨어 성능으로 인해 클라우드 컴퓨팅보다 동작의 유연성이 떨어진다. 하지만 최근 IoT의 적용 분야와 수집되는 데이터가 다양해지고, 특히 인공지능, 신호처리 같은 복잡한 연산들이 엣지에서 요구되면서 하드웨어 가속기 기반의 강력하고 다양한 연산 능력이 필요해지고 있다. 이러한 요구에 따라 본 논문에서는, 데이터를 서버로 보내는 것이 아닌 처리를 위한 하드웨어를 엣지 디바이스의 요구에 따라 엣지로 전송 및 재구성하여, 엣지의 제한된 하드웨어 자원을 이용하여 다양한 하드웨어 가속을 할 수 있는 새로운 IoT 플랫폼, 변성적인 IoT 플랫폼 (mIoT)을 제안한다. 그리고 제안된 플랫폼은 호출성 (callability)이라는 확률적 값을 기반으로 엣지의 재구성을 최소의 오버헤드로 처리할 수 있다. mIoT는 RISC-V 기반의 재구성 가능한 엣지 디바이스와 호출성 기반으로 엣지 디바이스의 재구성을 관리하는 서버로 이루어져 있다. 우리는 호출성 기반의 mIoT 시스템과 본 논문에서 제안된 엣지 디바이스 설계 방법을 ASIC으로 제작하여 검증하였다.
목차
1. Introduction 12. Background 62.1 Dynamic Partial Reconguration 62.2 RISC-V Processor Design based on Chisel 72.3 Metamorphic IoT (mIoT) Platform 83. Proposed Architecture 123.1 mIoT Edge Device 123.1.1 Easy to re-design 133.1.2 Ownership of design 143.1.3 SW/HW integrated platform 143.2 mIoT Server 154. Case Study 264.1 Signal Processing (AI, DSP) 264.2 Fault Monitoring 275. Implementation 295.1 Metamorphic Fault-Safe Processor (mFSP) 296. Experiment 337. Conclusion 45References 47
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