14MS4200, 클라우드 인프라를 위한 초절전형 고집적 마이크로 서버 시스템 기술개발,
Kim Hag Young
Abstract
Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 Ⅰ-1 기술개발 추진 일정 Ⅰ-2 해당 연도 추진 실적 1. 1차년도 기술개발 목표 ① 개발 목표 : 전체 시스템 설계 및 ATOM 기반 마이크로서버 연구 시제품 개발 ◦ 마이크로 서버 레퍼런스 플랫폼 및 멀티코어 지원 가상화 기술 개발 ◦ ATOM 기반 백플레인 연결망 설계 및 가상화 기술 개발 ◦ ATOM 기반의 컴퓨팅 모듈 프로토타입 개발 ◦ 32bit ARM 기반 컴퓨팅 모듈 요소기술 및 시스템 패키징 요소기술 개발 ◦ 물리 자원 기반 통합 관리 프레임워크 기술 연구 및 프로토타입 개발 ◦ ATOM 서버 연구시제품을 위한 협의회 구성 및 운영, 마이크로 서버 관련 기술 및 표준화 동향 분석
② 개발 내용 및 범위 ◦ 마이크로 서버 레퍼런스 플랫폼 및 멀티코어 지원 가상화 기술 개발 - 초절전형 고집적 마이크로서버 사양 및 규격 정의 ㆍ 저전력 프로세서 기반 마이크로 서버 컴퓨팅 모듈 규격 정의 ㆍ 저전력 프로세서 기반 마이크로 서버 시스템 연결망 규격 정의 ㆍ 저전력 프로세서 기반 마이크로 서버 시스템 I/O 인터페이스 규격 정의 - ATOM 기반 마이크로서버 시스템 개발용 연구시제품 개발 ㆍ ATOM 기반 마이크로서버 시스템 하드웨어 구조 설계 ㆍ ATOM 기반 마이크로서버 시스템 I/O 인터페이스 설계 ㆍ ATOM 기반 마이크로서버 시스템 레퍼런스 플랫폼 개발 - 멀티코어 지원 가상화 기술 개발 ㆍ 마이크로 서버 소프트웨어 기능 및 구조 정의 ㆍ 마이크로 서버 소프트웨어 구조 설계 ㆍ ATOM 기반 마이크로서버 컴퓨팅 보드 멀티코어 CPU 가상화 기술 개발 ㆍ ATOM 기반 마이크로서버 컴퓨팅 보드 메모리 자원 가상화 기술 개발 ㆍ ATOM 기반 마이크로서버 컴퓨팅 보드 모듈 I/O 장치 가상화 기술 개발
◦ ATOM 기반 백플레인 연결망 설계 및 가상화 기술 개발 - 초절전형 고집적 마이크로서버 사양 및 규격 정의 ㆍ 저전력 프로세서 기반 마이크로 서버 하드웨어 컴포넌트 사양 및 구조 정의 - 마이크로 서버 연결형 백플레인 구조 설계 ㆍ 마이크로 서버 연결망 설계 요구 분석 ㆍ Network Fabric 구성에 관한 설계 ㆍ 전원 공급 및 분배에 관한 요구 분석 ㆍ Fabric 상태 모니터링 및 관리 기술에 관한 항목 선정 ㆍ 마이크로 서버 연결형 백플레인 Prototype Module 설계 - QEMU-KVM 기반 가상화 기반기술 개발 ㆍ QEMU-KVM 기반 가상화를 위한 커널 분석 ㆍ 커널 레벨의 가상화를 위한 아키텍처 설계
◦ ATOM 기반의 컴퓨팅 모듈 프로토타입 개발 - 컴퓨팅 모듈 개발 ㆍ 컴퓨팅 모듈 요건 분석 및 스펙 정의 ㆍ 하드웨어 모니터링 및 제어 구조 설계 ㆍ 백플레인 연결 구조 분석 ㆍ 컴퓨팅 모듈 Power Budget 산정 ㆍ 컴퓨팅 모듈 회로 설계 및 바이오스 및 펌웨어 개발 ㆍ PCB Layout 및 프로토타입 보드 제작 및 검증 ㆍ OS 설치 및 테스트 - 시스템 패키징 Enclosure 개발 ㆍ 시스템 패키징 요건 분석 및 구조 설계 ㆍ 전체 시스템 패키징 Power Budget 산정 및 적용 Power Supply 선정 ㆍ Cooling System 구조 설계 ㆍ Enclosure 3D 모델링 및 분석 및 외형 디자인 개발 ㆍ 프로토타입 제작 및 테스트
◦ 32bit ARM 기반 컴퓨팅 모듈 요소기술 및 시스템 패키징 요소기술 개발 - ARM Server 사양 및 규격 정의 ㆍ ARM 프로세서 기반의 서버 하드웨어 컴포넌트 사양 및 구조 정의 - 32bit ARM 기반의 서버 하드웨어 보드 개발 ㆍ ARM 프로세서 기반 서버 하드웨어 보드 개발 ㆍ 회로 설계 및 회로의 적정성 검증 ㆍ Artwork 설계 및 PCB 제작 및 검증 - 32bit ARM 기반 시스템을 위한 소프트웨어 요소 기술 개발 ㆍ 32bit ARM 기반 시스템 부트로더 개발 ㆍ 32bit ARM 기반 시스템 커널 및 드라이버 개발 ㆍ 32bit ARM 기반 시스템 Linux OS 탑재 - 시스템 패키징 요소 기술 개발 ㆍ 시스템 패키징에 필요한 소프트웨어 기능 정의 및 구조 설계 ㆍ 새시에 대한 구조 분석 및 규격 조사 및 검증
◦ 물리 자원 기반 통합 관리 프레임워크 기술 연구 및 프로토타입 개발 - 마이크로 서버 자원 통합 관리 기술 개발 - 관리 대상 물리 자원의 도출 및 관리 기술 연구 ㆍ 관리 대상 물리 자원을 도출, 모니터링, 구성 및 설정 관리, Provisioning, 관리 자동화 기술 연구 - 물리자원기반 통합 모니터링 및 실시간 자원 구성단위 기술 개발 ㆍ 통합 모니터링 구조를 정의 및 프로토타입 개발 - 통합 관리 프레임워크 기술 연구 및 프로토타입 개발
◦ ATOM 서버 연구시제품을 위한 협의회 구성 및 운영, 마이크로 서버 관련 기술 및 표준화 동향 분석 - 마이크로 서버 관련 협의회 구성 및 운영 ㆍ ATOM 서버 연구시제품을 위한 협의회 구성 및 운영 ㆍ 주관기관, 참여기관 간 기술 및 시장 활성화를 위한 협의회 구성 및 운영 ㆍ ATOM 서버 연구시제품을 위한 산·학·연 전문가 의견 수렴 - 마이크로 서버 관련 기술 및 표준화 동향 분석 ㆍ ATOM 서버, 프로세서 관련 기술 동향 파악 및 분석 ㆍ 마이크로서버 관련 표준화 동향 파악 및 분석
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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