- 본 이전기술은 “Photonic Frame 기반 패킷 스위칭 가능한 데이터센터 광네트워킹 핵심 기술 개발” (이하, PSON) 과제에서 사용하고 있는 PSON 플랫폼의 포토닉프레임 제어용 임베디드 프로세서 기술에 관한 것임.
- 본 기술은 과제의 핵심기술을 개발하기 위한 부산물로서, 일반적으로 사용되는 임베디드 프로세서 기술을 PSON 플랫폼에 최적화되도록 보완한 것임.
- 본 기술은 유무선 통신장비, 산업자동화시스템, 의료장비, 대형 선박, 로봇의 제어/관리/감시/연산 기능에 폭넓게 적용 가능함.
- 본 기술의 하드웨어 모듈은 고성능 프로세싱 파워를 제공함과 동시에 고속/저속의 다양한 IO를 제공하여 임베디드 프로세서 모듈이 갖춰야 하는 프로세싱 성능과 연결성 모두를 만족함. 또한, 비교적 큰 용량의 휘발성/비휘발성 메모리를 채용하여 응용소프트웨어의 저장과 구동이 용이한 임베디드 프로세싱 환경을 제공함.
- 본 기술에 사용된 하드웨어는 임베디드 환경에 필요한 다양한 표준 인터페이스들을 제공하면서, small form factor(가로x세로x높이: 139 x 74 x 17mm)의 심플한 커넥션 구조로 되어 있어, 최종 제품에 대한 본 기술의 응용 및 적용이 용이함.
- 스마트폰의 대중화와 그의 폭넓은 활용은 유무선 통신환경에서 데이터의 폭발적인 증가를 가져왔음.
- 데이터의 증가는 데이터 센터의 확장을 요구하고 있음. 기존 전기 스위치와 라우터를 중심으로 구성된 데이터 센터 내의 네트워크는 자원사용률이 낮고, 높은 구축 비용이 발생하며 확장성이 떨어지고 에너지 효율이 낮음.
- 이를 극복하기 위해 광 스위치 기반의 ‘Photonic Frame 기반 패킷 스위칭 가능한 데이터센터 광네트워킹’ 기술이 연구되고 있음.
- 본 이전 기술은 광 스위치 기반의 데이터 센터용 통신 플랫폼에서 사용하는 포토닉프레임 제어용 임베디드 프로세서 기술에 관한 것임.
- 데이터 센터 내의 통신 장비에서 고속의 데이터 전송과 실시간 데이터 처리를 보장하기 위해서는 빠른 데이터 처리능력과 함께 고속 IO를 지원하는 하드웨어 기술이 필요함. 여기에 더해 기존 장비에 손쉽게 적용할 수 있는 표준화된 하드웨어 및 소프트웨어 정합 기술이 필요함.
- 산업체의 경우 생산현장의 자동화 설비를 지속적으로 늘리고 있고, 새로운 제품라인 구축에 있어 제조단가를 낮추기 위해 이전보다 생산 규모를 키우는 게 일반적인 상황임. 다량의 다양한 자동화 설비 투입으로 생산현장의 관리와 제어의 복잡성이 커지고 있음. 자동화 설비의 성능을 올리고 스마트한 통합 제어/관리를 위해 저전력의 연결성 좋은 고성능 임베디드 프로세서 모듈의 채택 요구가 증가하고 있음. 대형 고부가가치 선박 및 지능형 대형빌딩의 경우도 위와 비슷한 상황임.
- 본 기술은 상기 요구사항을 만족시키기 위해 표준화된 하드웨어 인터페이스들을 제공하고, 운영 소프트웨어로 리눅스 (커널 2.6.35)를 사용하여 응용 소프트웨어 사용의 폭을 높이고, 기존 소프트웨어 이식과 새로운 소프트웨어 개발을 용이하게 함. 하드웨어 자원에 있어서 고속 연산이 가능한 고성능 CPU, 대용량의 휘발성/비휘발성 메모리, 1Gbps를 지원하는 3개의 이더넷 정합 포트, 2.5Gbps PCI Express 포트 3개(x1, x1, x2), 2개의 I2C, 1개의 SPI (Serial Peripheral Interface), 1개의 UART를 포함하고 있어 본 기술을 사용하는 응용제품에 향상된 프로세싱 파워와 메모리 자원, 그리고 고속과 저속의 표준 IO 정합기술을 지원함.
- 현재 임베디드 프로세서 기술은 다양한 분야에서 폭넓게 활용되고 있음. 초기 임베디드 프로세서 기술은 통신 장비, 대형 선박, 산업 자동화 시스템 등과 같이 대형의 공용 장비 혹은 특수 분야에 국한되어 사용되었으나, 근래 스마트폰, 드론, 자동차와 같은 개인 장치에도 임베디드 프로세서 기술이 적용되어 사용되고 있음.
- 본 기술은 그 응용에 따라 다양한 분야에서 폭넓게 적용되어 활용될 것으로 예상됨.
- 가격, 전력, 성능, 연결성, 심플함을 고려한 임베디드 프로세서 하드웨어 설계
● 범용성 (성능, IO)을 높여 포괄적이고 폭넓은 적용/응용이 가능
● 복수의 프로세서가 필요한 시스템에서 모든 카드/블록에 공통 프로세서카드로 활용가능 (운영/관리의 효율성 제고)
● Small form factor (가로x세로x높이: 139 x 74 x 17mm)의 심플한 구조
- 저전력 고성능 CPU 채용
● 1.2GHz dual-core CPU (1.05V, 6.9W)
- 다양한 IO 제공
● Three 10/100/1000BASE-T ETH interface
● 1588v2 support HW : HW time-stamping, 1588 timer
● Three port PCI Express interface
● Two 2.5Gbps 1 lane PCIE port
● One 2.5Gbps 2 lane PCIE port
● Two port I2C
● Max 150MHz SPI (Serial Peripheral Interface)
● 37.5MHz, 16bit Local Bus
● Three IRQ inputs
● One UART insterface
- 대용량의 휘발성/비휘발성 메모리
● 2GB SODIMM DDR3 memory
● 128MB NOR flash
● 1GB NAND flash
기술명 : 포토닉프레임 제어용 임베디드 프로세서 기술
- 포토닉프레임 제어용 임베디드 프로세서의 하드웨어 설계 기술 및 운영 기술
- PowerPC 기반 CPU (P2020, 1.2GHz, dual-core) 하드웨어 설계 기술
- DDR3 메모리 모듈 하드웨어 설계 기술
- 플래쉬 메모리 (NOR,NAND) 하드웨어 설계 기술
- 3포트 10/100/1000Mbps 이더넷 하드웨어 설계 기술
- 모듈 관리 및 제어를 위한 CPLD 하드웨어 설계 기술
- I2C 시리얼 버스 하드웨어 설계 기술
- 16비트 로컬 버스 하드웨어 설계 기술
- 이중화된 부팅 이미지 저장 및 운영 기술
- 시스템 관리를 위한 원격 접속 및 운영 기술
기술명 : 포토닉프레임 제어용 임베디드 프로세서 기술
- 하드웨어 설계 데이터
- PCB 설계 Data
- PCB Source File 및 Gerber File
- 본 이전기술은 PSON 플랫폼에서 사용하고 있는 심플한 구조의 고성능 임베디드 프로세서 기술로서, 다양한 형태의 시스템 및 장비에 적용이 가능함.
- 본 기술은 저속 고속의 다양한 IO와 고성능 연산기능을 제공하기 때문에, 유무선 통신장비, 산업자동화시스템, 의료장비, 선박, 로봇 등에 폭넓게 활용될 수 있음.
- 본 기술의 일차적인 수요처는 MSPP/POTN 등의 전송장비, 이더넷스위치/라우터 등의 패킷장비, 그리고 무선 중계 장치를 설계 생산하는 통신 장비 제조업체로 예상됨. 국내의 유무선 통신 장비를 생산/공급하는 업체는 대부분 중소/중견기업으로 이들을 대상으로 일정 수준의 수요 확보가 가능할 것으로 판단됨.
● 이전기술의 적용시 초기 투자비용이 많지 않음.
● 본 기술 개발자의 기술 숙련도가 높고, 설계 및 개발 지원 체계가 잘 갖춰져 있어 상용화 시점을 앞당길 수 있음.
- 이전기술은 유무선 통신 장비와 같은 통신 시스템 적용을 목표로 하고 있으나, 임베디드 프로세서 기술을 요하는 다양한 분양 (산업자동화, 선박, 항공기, 의료기기, 자동차, 로봇, 농기계)에 응용이 가능함.