요약: 인터미턴트 컴퓨팅 (intermittent computing)

주간기술동향 1919호 "에너지 하베스팅 기반 인터미턴트 컴퓨팅 기술" (김진미 외, 한국전자통신연구원) 내용 중 일부를 요약했습니다. 원문 (pdf)

(intermittent: 일시적으로 멈추는; 단속적인, 간헐적인, 주기적인)

• 전력 수급이 불안정한 환경에서 에너지 하베스팅 (energy harvesting)으로 얻은 전력으로 신뢰성을 보장하며 동작하는 컴퓨팅 기술
• 간헐적인 파워의 온/오프 환경에서도 소프트웨어의 데이터 일관성과 신뢰성 보장

문제점 및 연구 분야

에너지 하베스팅 장치

• 태양 에너지 등 외부 에너지를 수집하여 전기 에너지로 재활용하는 전력 활용 기술
• IoT, 웨어러블 장치, 의료 센서, 인프라 모니터, 소형 위성 등 저전력 장치의 반영구적 동작 위해 연구 중
• TI MSP430 계열 마이크로 컨트롤러, CMUAbstract

에너지 저장 장치

• 에너지 소비와 동시에 축적이 가능하고, 비용이 낮아야 함
• 장치 내 모든 부품이 하나의 에너지 소스를 공유하는 대신, 부품 별로 에너지 저장장치를 두어 부품 간 에너지 간섭 제거
• CMU Capybara

메모리 시스템 기술

• 비휘발성 메모리는 데이터 일관성을 보장하지만 휘발성 메모리 대비 응답속도가 낮고 에너지 소비율 높음
• 연구 분야:
  • 캐시 계층에 간헐적인 동작 특성 반영
  • 비휘발성 특성이 혼합된 복합적인 메모리 계층
  • 비휘발성 메모리의 응답 속도 및 에너지 소비 개선
• NoC (normally-off computing), NVP (nonvolatile processor)

인터미턴트 컴퓨팅 실행 모델

• 에너지 모니터링 정보에 따라 체크포인팅 프로세스의 빈도를 동적으로 조절하여 성능 오버헤드를 낮추는 방안 연구 중
• 에너지 흐름에 따라 전력 사용을 관리하는 OS 연구 필요

프로그래밍 언어와 런타임 모델