[논문 리뷰] Democratizing Design for Future Computing Platforms

Luís Ceze, Mark D. Hill외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 06. 26.

Scientific Computing and Data Management인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 스타트업, 학술계, 정부 등 다양한 기관이 접근할 수 있도록 개방형 하드웨어 구성 요소, 도구, 설계 프로세스를 개발하여 하드웨어 설계의 민주화를 위한 국가 전략을 제안한다. 오픈소스 소프트웨어의 성공을 모방함으로써, 향후 컴퓨팅 플랫폼을 위한 소프트웨어-하드웨어 공동 설계 분야에서 더 빠르고 포괄적인 혁신을 가능하게 한다.

ABSTRACT

Information and communications technology can continue to change our world. These advances will partially depend upon designs that synergistically combine software with specialized hardware. Today open-source software incubates rapid software-only innovation. The government can unleash software-hardware innovation with programs to develop open hardware components, tools, and design flows that simplify and reduce the cost of hardware design. Such programs will speed development for startup companies, established industry leaders, education, scientific research, and for government intelligence and defense platforms.

연구 동기 및 목표

• 빠른 소프트웨어 발전을 뒷받침하기 위한 하드웨어 혁신의 증가하는 수요를 해결하기 위해.
• 현재 대규모 기관에 국한되어 있는 하드웨어 설계의 높은 비용과 복잡성을 극복하기 위해.
• 오픈 표준과 도구를 통해 하드웨어 개발을 소프트웨어 개발만큼 접근하기 쉽게 만들어 보다 광범위한 혁신을 가능하게 하기 위해.
• 방위, 정보 수집, 과학 연구 분야의 국가적 우선 과제를 지원하기 위해 플랫폼 개발 속도를 높이기 위해.
• 공공 투자에 기반한 오픈 인프라 구축을 통해 지속 가능한 하드웨어 혁신 생태계를 조성하기 위해.

제안 방법

• 정부 주도의 프로그램을 통해 오픈소스 하드웨어 구성 요소와 설계 도구를 개발할 것을 제안한다.
• 오픈소스 소프트웨어와 유사한 모델을 채택하여 공동 협업과 공유 개발을 강조한다.
• 개념에서 제조로의 전환을 간소화하는 오픈 하드웨어 설계 프로세스를 통합한다.
• 하드웨어 설계의 시뮬레이션, 검증, 테스트를 위한 공통 인프라를 구축한다.
• 표준화된 인터페이스와 모듈식 설계 원칙을 통해 상호 운용성과 재사용성을 촉진한다.
• 확장 가능한 하드웨어 혁신의 기초로 기존 오픈소스 생태계(예: RISC-V)를 활용한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 오픈 하드웨어 구성 요소와 도구는 하드웨어 설계의 비용과 복잡성을 얼마나 줄일 수 있는가?
• RQ2 정부 프로그램은 소프트웨어-하드웨어 공동 설계 분야의 혁신을 가속화하는 데 어떤 역할을 할 수 있는가?
• RQ3 오픈소스 원칙을 하드웨어에 적용할 경우, 오픈소스 소프트웨어에서 관찰된 성공을 어느 정도 재현할 수 있는가?
• RQ4 오픈 하드웨어 생태계는 방위, 정보 수집, 과학 연구 분야의 국가적 우선 과제를 어떻게 지원할 수 있는가?
• RQ5 장기적인 오픈 하드웨어 혁신을 유지하기 위해 필요한 인프라와 정책 프레임워크는 무엇인가?

주요 결과

• 오픈 하드웨어 이니셔티브는 스타트업과 학술 기관의 진입 장벽을 크게 낮출 수 있다.
• 정부의 오픈 하드웨어 도구와 설계 프로세스에 대한 투자는 다양한 분야의 혁신 주기를 가속화할 수 있다.
• 오픈소스 소프트웨어의 성공은 공동 협업을 통한 하드웨어 혁신의 스케일링에 대한 검증된 모델을 제공한다.
• 표준화되고 모듈형이며 재사용 가능한 하드웨어 구성 요소는 새로운 컴퓨팅 플랫폼의 빠른 프로토타이핑과 구현을 가능하게 한다.
• 오픈 하드웨어 생태계는 독점 플랫폼에 대한 의존도를 줄임으로써 국가 안보와 기술 주권을 강화할 수 있다.
• 공공 투자에 기반한 오픈 하드웨어 인프라는 연구 개발의 가속화를 통해 더 넓은 경제적·과학적 이점을 가져온다.