한국과학기술원(KAIST)에서 세계 최초로 '경량화된 비휘발성 컴퓨팅 시스템(Lightweight Persistence Centric System)'을 개발했다.
KAIST 전기및전자공학부 컴퓨터 아키텍처 및 메모리 시스템 연구실 정명수 교수팀이 개발한 경량화된 비휘발성 컴퓨팅 시스템은 컴퓨터에서 동작한 모든 프로그램 실행 상태와 정보들을 전원 없이도 비휘발성으로 유지할 수 있다.
연구팀에 따르면 이번에 구축된 경량화 비휘발성 컴퓨터 시스템은 기존 컴퓨터 시스템보다 저장능력은 8배, 속도는 4배 이상 뛰어나다. 연구팀은 이 기술을 스마트폰에 적용하면 배터리 사용 시간을 크게 향상할 수 있다고 설명했다.
비휘발성 컴퓨터라는 개념에 대한 논의는 컴퓨터 기술 역사 동안 이어져 왔다. 컴퓨터 시스템 구축에 비휘발성 메모리가 활용되기도 했다. 그러나 기존 비휘발성 메모리는 내부 설계 구조가 복잡한 탓에 속도가 느려 메인 메모리로 쓰이기보다는 휘발성 메모리인 D램과 함께 사용해 일부 데이터만을 선택적으로 유지하는 형태로 활용됐다.
메모리 기술이 발달하며 비휘발성 메모리를 메인 메모리로 활용하는 컴퓨팅 시스템도 등장했지만, 구조가 복잡할뿐더러 갑작스러운 정전 등 정상적이지 않은 전원 차단 상황에서 온전한 데이터 유지를 보장하기 어렵다는 문제를 개선하지는 못했다.
정명수 교수 연구팀은 비휘발성 메모리가 동시에 여러 작업을 동시에 처리할 수 있도록 구조를 변경하는 한편 내부 구조를 단순화해 처리 속도와 저장능력을 키웠다. 여기에 자체 제작한 시스템 보드와 정전 시 컴퓨터 시간을 멈추게 하는 운영체제 프로토타입을 결합해 온전한 비휘발성 컴퓨터를 구축하는 데 성공했다.
기존 비휘발성 메모리를 메인 메모리로 활용할 수 있도록 개선했을 뿐만 아니라 이를 보조하는 메모리 컨트롤러 기술, 시스템 단위에서 데이터 보존 관련 기능을 제어하는 운영체제 기술 등 온전한 비휘발성 PC를 만들 수 있는 시스템 일체를 개발한 것이다.
정명수 교수는 "이번에 개발된 비휘발성 컴퓨터는 대용량 메모리와 함께 높은 신뢰성을 갖춰 서비스 안전성을 제공할 수 있어 데이터센터에 유용하고, 저전력 운영을 통해 탄소중립에너지 효율화도 극대화 할 수 있다"라며, "관련 연구 핵심 기술은 차량, 모바일, IoT 장치 등의 배터리 사용량을 최소화하고 초연결사회를 이루는 등 다양하게 활용될 수 있을 전망이다"라고 말했다.
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