컴퓨터구조 및 시스템 연구실 (CASys: Computer Architecture and Systems Laboratory) 은 카이스트 전산학부가 설립된 연도와 같은 1974년에 설립되었습니다. 오랜 역사 속에서, 컴퓨터 구조와 시스템 소프트웨어에 관련된 다양한 연구를 수행하였습니다. 이러한 전통을 물려받아, CASys의 4명의 교수진과 학생 구성원들은 컴퓨팅 스택의 다양한 계층에 걸쳐진 폭넓은 융합 연구를 진행하고 있습니다. CASys가 현재 주로 관심을 갖고 풀려고 하는 문제는 다음과 같습니다: (1) 인공지능을 위한 시스템 설계 및 개발, (2) 엣지-클라우드 시스템을 위한 프로세스 및 메모리 구조 설계, (3) 차세대 메모리 기술을 위한 운영체제, (4) 시스템 보안을 위한 신뢰 컴퓨팅. 다음은 각 연구주제에 대한 간략한 소개이다.

인공지능을 위한 시스템

인공지능은 그 모델의 복잡성 및 데이터의 천문학적 규모로 인해 범용 컴퓨팅 기술로는 감당하기 힘든 처리능력을 요구한다. 이를 극복하기 위해, CASys는 ML에 특화된(specialized) 컴퓨팅 스택을 개발하여 범용 컴퓨팅 기술로는 제공할 수 없는 규모의 높은 성능과 효율성을 얻는 연구를 진행하고 있다. CASys는 이 스택의 개발을 위해 하드웨어와 시스템 소프트웨어뿐 아니라 어플리케이션 및 알고리즘까지 고려하는 범시스템적(cross-stack)인 연구방식을 추구한다.

엣지-클라우드 시스템을 위한 프로세스 및 메모리 구조 설계

어플리케이션이 다양화되고 컴퓨팅이 여러 분야에서 널리 사용됨에 따라, 엣지에서 클라우드에 이르는 다양한 컴퓨팅 플랫폼에서의 프로세서 및 메모리 시스템 설계의 중요성이 커지고 있다. 이러한 컴퓨팅 환경의 다양성과 이종성은 프로세서와 메모리 구조 설계에 있어 많은 흥미로운 문제들을 만들고 있다. CASys는 이런 문제들을 풀고 고성능/고효율 엣지-클라우드 시스템 설계를 위한 연구를 진행하고 있다.

차세대 메모리 기술을 위한 운영체제

차세대 메모리 기술은 빠른 응답속도, 넓은 대역폭, 비휘발성 등의 장점을 기반으로 획기적으로 시스템 성능을 높일 수 있는 기술로서 각광받고 있지만, 그 효율적인 사용을 위해서는 고도의 운영제체 기술을 필요로 한다. CASys는 차세대 메모리 기술을 효율적으로 이용하여 전체 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있는 기술 개발을 위해 연구를 진행 중이다.

시스템 보안을 위한 신뢰 컴퓨팅

현대 컴퓨팅 환경에서 보안과 사생활 보호가 중요한 문제로 떠오름에 따라, 시스템 보안 기술의 중요성 역시 크게 강조되고 있다. CASys는 보안과 사생활 보호 문제를 시스템 관점에서 바라보고 하드웨어와 시스템 소프트웨어가 어떻게 이 문제를 해결할 수 있을지를 고민한다.