• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.232-236
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• 1999

Codesign 방법론은 하드웨어와 소프트웨어가 공존하는 시스템을 설계할 때 이드의 설계를 각각의 특성에 맞는 방법을 사용함으로써 효율적인 디자인방법을 제공한다. 전체 시스템의 동작 및 성능을 검증하기 위해서는 다른 방법으로 개발된 하드웨어와 소프트웨어를 같이 시뮬레이션해야 하는데 이를 통합시뮬레이션(Co-simulation)이라고 한다. 하드웨어와 소프트웨어를 개발하는 방법이 다르기 때문에 야기되는 통합의 문제점을 해결하기 위하여 DEVS(Discrete Event System Specification)에 기반한 중간단계형태를 통한 변환방법론을 제시하고 이를 사용하여 C++ 모델과 Verilog HDL 모델간의 통합시뮬레이션을 구현함으로써 효용을 보이고자 한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.26.1-26.1
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• 2011

위성 편대비행 시스템에서 궤도 및 자세의 결정과 제어를 동시에 시뮬레이션 할 수 있는 통합 시스템을 설계하고 개발하였다. 실제 위성에서는 궤도 제어가 수행되는 동안 자세는 계속 변한다. 그러므로 임무수행을 위해 편대위성들의 자세를 동기화하기 위해서는 편대위성들의 자세 결정과 제어가 필요하다. 이와 같이 실제와 같은 시뮬레이션을 위해서, 궤도 및 자세의 결정과 제어를 동시에 수행할 수 있는 통합된 시뮬레이터 시스템이 필요하다. 통합 시뮬레이터 시스템의 개발은 기존에 연세대학교에서 개발한 GPS 시뮬레이터를 이용한 편대비행 테스트베드와 하드웨어 자세 시뮬레이터를 각각 보완한 후 통합하는 방법으로 수행하였다. 이 두 시스템은 서로 독립적으로 개발되었기 때문에 통합을 위하여 하드웨어 인터페이스와 소프트웨어 인터페이스 부분으로 나누어 설계와 개발을 수행하고, 최종적으로 결합하는 절차로 통합을 완료하였다. 마지막으로 개발된 통합 시뮬레이터 시스템과 통합 시나리오를 사용하여 궤도와 자세를 동시에 시뮬레이션 하고, 이를 통해 개발된 통합 시스템을 검증하였다. 이 연구를 통해 개발된 궤도와 자세가 통합된 하드웨어 시뮬레이터 시스템은 실제 위성에 가까운 시뮬레이션을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 하드웨어와 소프트웨어 인터페이스에 대한 검증이 가능하고 실제의 하드웨어 특성으로부터 생기는 에러를 고려하여 알고리즘의 실제 성능을 평가할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.330-334
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• 2007

내장형 시스템이 점점 복잡해지면서 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 핵심 요소는 하드웨어/소프트웨어 통합시뮬레이션이다. 내장형 시스템을 구성하는 여러 컴포넌트들을 통합시뮬레이션 할 때 이종의 여러 시뮬레이터들을 동시에 사용하는 경우가 많은데 이 때 가장 문제가 되는 점은 시뮬레이터 간의 동기화에 따른 성능 저하이다. 이를 개선하기 위해 가상 동기화 기법이 제안된 바 있다. 그러나 가상 동기화 기법도 느린 시뮬레이터의 속도에 종속 될 수밖에 없다. 보통 가장 느린 시뮬레이터는 하드웨어 RTL 시뮬레이터이다. 본 논문은 하드웨어 RTL 시뮬레이터를 FPGA 에뮬레이터로 대체하면서 가상 동기화 기법을 사용한 통합에뮬레이션 환경을 구축해 보았다. 가상 동기화 기법을 적용하는 것은, 가상 동기화 기법의 장점대로 가상 동기화 기법의 통합시뮬레이션 커널과 FPGA 에뮬레이터 사이에 통신을 할 수 있게 해주는 인터페이스 프로그램을 제작하는 것만으로 가능했고 이렇게 구축한 환경에서 H.263 디코더로 실험을 한 결과 약 2.5배의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.18-23
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• 1999

본 논문에서는 음성 중심의 통신이 아닌 데이터 중심의 통신을 위한 네트워크인 PSTN/IP 통합망의 기본 호처리 프로세스를 객체 지향 관점에서 모델링을 하였다. 데이터 통신의 빠른 증가를 충족 시키기 위해, 기존의 하드웨어로 구성된 교환기를 범용 컴퓨터를 이용해 구현하고자 하는 PSTN/IP 통합망의 개발은 하드웨어 관점의 모델링이 아닌 소프트웨어 관점의 모델링을 기반으로 구축되어야 한다. 이를 위해 기존의 하드웨어 교환기 모델링에서 사용되던 State Model을 객체 지향 소프트웨어 개발을 위한 모델링의 표준인 UML(Unified Modeling Language) 표기법을 이용해 재모델링하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권9A호
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• pp.1368-1376
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• 2000

본 논문은 IS-95를 기반으로 하는 CDMA(Code Division Multiple Access) 탐색자의 통합설계방법에 대해 기술 하였다. 통합설계 방법은 하드웨어와 소프트웨어를 동시에 설계하는 방법으로 설계시간의 단축과 설계비용의 감소라는 장점을 가지고 있다. 시스템을 하드웨어부분과 소프트웨어부분으로 분할할 때 동작 시간이 길고 전력 소모가 많은 부분은 하드웨어로 일반적인 기능을 담당하는 부분을 소프트웨어로 설계하는데 제안된 방법에서는 탐색자의 동기 누적단을 하드웨어로 설계하였고, 그 이외의 부분을 소프트웨어로 설계하였다. 하드웨어부분은 VHDL을 이용하여 설계되었고, 소프트웨어부분은 GC(Generic C)로 설계하였다. SYNOPSYSTM의 COSSAP을 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 그 기능을 검증하였다. 실험 결과 소프트웨어만의 설계방법과 비교하여 최대 48.5% 동작시간 감소 효과를 얻었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.144-146
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• 2024

차량용 소프트웨어 개발에서는 시뮬레이션 절차가 중요한 단계를 차지한다. 특히, 차량에서의 소프트웨어와 하드웨어 사이의 밀접한 종속성은 종종 개발 과정을 지연시키는 주요 요인으로 작용한다. 이에 개발자들은 가상 ECU 기술을 활용하여 소프트웨어를 하드웨어로부터 독립시키는 방안을 채택하고 있다. 이러한 가상 ECU 시스템은 다양한 개발 도구에서 생성된 모델을 FMU 형태로 변환, FMI 표준을 통해 데이터를 손쉽게 교환할 수 있도록 한다. 본 연구는 이와 같은 통합 시뮬레이션 환경 내에서 LIN 통신을 지원할 수 있는 LIN FMU의 구현 방법을 다룬다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2012년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.323-324
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• 2012

본 논문에서는 효과적인 시스템 온 칩을 구성하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 이전의 방법에 비해 좀 더 콤팩트하고 효과적이었으며, 높은 수행시뮬레이션을 요구하며 하드웨어/소프트웨어 통합설계 툴을 사용하여 규격화된 적절함을 요구하였다. 시스템 인터페이스처럼 이미 존재하고 있는 부품의 재사용은 지원하지만, 작업 이후에는 단지 하드웨어/소프트웨어 통합설계 툴의 프로그램에 의해 수행되어지는 특성이 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.232-237
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• 2007

컴퓨터 시스템의 설계는 알고리즘 수준의 모델링에서부터 시제품 수준까지 시스템을 구체화해 나가는 일련의 과정이다. 시스템 구현의 구체화 과정에는 단순하고 반복적인 구현이 많이 포함되며, 이 과정에서 많은 오류가 발생한다. 이러한 오류는 개발자가 알고리즘 수준에서는 드러나지 않는 복잡하고 아키텍처 의존적인 하드웨어-소프트웨어 동기화 메커니즘의 개발과 같은 시스템 구현의 구체화 과정을 모두 떠안고 있기 때문에 발생하는 것이다. 이 논문에서는, 이러한 문제를 극복하기 위하여, 알고리즘을 데이터 플로우로 모델링하면 이로부터 합성 가능한 하드웨어 플랫폼과 동기화 로직, 그리고 동기화를 위한 드라이버 소프트웨어 일제를 자동 생성하는 설계 과정을 제시하고자 한다. 제시된 설계 과정은 자체 개발한 통합 설계 도구 상에 구현되었으며, 이를 통해서 개발된 H.263 디코더 예제를 상용의 RTL 통합 시뮬레이션 도구인 Seamless CVE와, SoC 프로토타이핑 환경인 Altera Excalibur 시스템 상에서 테스트하여 그 완성도를 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.20-26
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• 2021

오늘날의 시스템들은 더 빠른 실행 속도와 더 적은 전력 소모를 위해 하드웨어와 소프트웨어 요소를 함께 포함하고 있다. 기존 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계에서 소프트웨어와 하드웨어의 비율은 설계자의 경험적 지식에 의해 나뉘었다. 설계자들은 반복적으로 가속기와 응용 프로그램을 재구성하고 시뮬레이션하며 최적의 결과를 찾는다. 설계를 변경하며 반복적으로 시뮬레이션하는 것은 시간이 많이 소모되는 일이다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 FPGA 가속기 설계를 위한 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계 플랫폼을 제안한다. 제안하는 플랫폼은 가속기를 구성하는 주요 성분을 변수화해 응용 프로그램 코드와 하드웨어 코드를 자동으로 생성하여 설계자가 적절한 하드웨어 비율을 쉽게 찾을 수 있도록 한다. 공동 설계 플랫폼은 Xilinx Alveo U200 FPGA가 탑재된 서버에서 Vitis 플랫폼을 기반으로 동작한다. 공동 설계 플랫폼을 통해 1000개의 행을 가지는 두 행렬의 곱셈 연산 가속기를 최적화한 결과 응용프로그램보다 실행 시간이 90.7%, 전력 소모가 56.3% 감소하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권12호
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• pp.867-879
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• 2006

이 논문에서는 여러 개의 소프트웨어 혹은 하드웨어 컴포넌트가 존재하는 MPSoC(Multiprocessor-System-on-a-chip) 아키텍처를 빠르면서도 정확하게 통합시뮬레이션 하는 내용을 다룬다. 복잡한 시스템을 설계하기 위해서 MPSoC 아키텍처가 점점 일반화되고 있는데, 이러한 아키텍처를 통합시뮬레이션 할 때는 시뮬레이터의 개수가 증가하고 그에 따라 시뮬레이터들 간의 시간 동기화 비용도 증가하므로 전체적인 통합시뮬레이션 성능이 감소된다. 최근의 통합시뮬레이션 연구들에 의해서 등장한 SystemC 통합시뮬레이션 환경이 빠른 성능을 보이고 있으나, 시뮬레이터의 개수가 증가할수록 성능은 반비례한다. 본 논문에서는 효율적인 시간동기를 통해 통합시뮬레이션의 성능을 증가시키는 기법인 가상동기화 기법을 확장하여, (1) SystemC 커널을 수정하지 않고도 가상 동기화 기법을 적용한 SystemC 통합시뮬레이션을 수행할 수 있고, (2) 병렬적으로 가상동기화 기법을 수행할 수 있게 하였다. 이를 통해 SystemC 통합시뮬레이션의 병렬적인 수행이 가능해졌는데, 널리 알려진 상용 SystemC 통합시뮬레이션 도구인 MaxSim과 비교하였을 때, H.263 디코더 예제의 경우 11배 이상의 성능 증가를 얻었고 정확도는 5% 이내로 유지되었다.