- 본 카테고리의 게시물은 경북대학교 전자공학부 송대건 교수님의 '전자공학종합설계1, 2'(이하 전프)를 수강하며 작성한 게시글 입니다.
어제인 3월 7일 전프의 Orientation이 진행되었습니다. 작년 12월에 면접을 통해 송대건 교수님과 전프를 진행하는 것은 확정이 됐지만, GPU와 PIM이라는 키워드 외에는 어떻게 진행되는지 전혀 모르고 있었습니다.
어제 저녁 6시부터 대략 1시간동안, 앞으로 1년동안 어떤 연구를 진행하게 될지 overview를 전달받았습니다.
제가 조장을 맡았고, 저희 조는 6명이서 GPU에 대한 연구를 진행할 것 입니다. 저는 카카오톡으로 협업을 진행하는 것을 선호하지 않기 때문에, 저희 조는 Slack이라는 협업툴을 이용하기로 했습니다. 저말고는 Slack을 접해본 팀원이 없어서 워크스페이스 셋팅하고 사용방법 알려주는데 시간을 꽤나 썼습니다.
그래도 Slack을 쓰면 일상과 업무를 분리할 수 있기 때문에 카카오톡을 쓰는 것 보다 훨씬 효율적으로 일할 수 있다고 생각합니다.
호다닥 만들어본 워크스페이스입니다. 아직 명확한 방향이 잡히지 않아서 시행착오가 많을 듯 합니다.
본래 전프의 큰 주제는 PIM(Processing in memory)였습니다만, GPU는 PIM과 크게 상관이 없어서 우선 GPU를 뜯어보기로 했습니다.
우선 GPU를 알아야 RTL을 짜든 단점을 개선하든 하기 때문에, GPU가 뭔지 부터 알아보기로 했습니다.
교수님이 ARM 계열 GPU중 가장 작은 것을 찾아서 architecture와 RTL을 이해해보라는 과제를 먼저 주셨습니다. 굉장히 두루뭉실합니다..만 엔지니어로 일하게 되면 이런 부탁을 받는 일에 많다고 합니다. 그래서 이런 맨땅에 헤딩하면서 찾아가는 과정에 익숙해져야한다고 합니다.. 교수님이 ARM GPU RTL을 받아놓으셔서 다행이긴 합니다. 근데 지금 저희 조가 받아도 이해를 못할 것 같아서 당장 이걸 이용할 수는 없을 것 같습니다.
우선 작은 Processor의 기준을 정하고 그에 부합하는 GPU를 찾아보기로 했습니다. 3가지 정도 기준을 생각해봤습니다.
1. 버전이 오래된 것이 작은 Processor 이다.
2. Logic Synthesis 후 gate 수가 적은 것이 작은 Processor 이다.
3. 성능이 안 좋은 Processor 가 작은 Processor 이다.
직관적으로 와닿는 기준은 1번입니다. Processor의 논리합성 후 gate 수를 파악하는 것이 쉽지않아서 2번은 보류할 생각입니다. 그리고 버전이 upgrade될 수록 성능은 당연히 좋아지므로, 1번 기준과 3번 기준은 거의 동일합니다.
그러므로 AMR사의 GPU중 출시된지 가장 오래된 Mail-400 GPU를 뜯어볼 것입니다. Mail-400은 Mali Utgard architecture을 기반으로 설계된 GPU입니다. Vertex processor, Fragment processor, Memory management unit 그리고 L2 cache로 구성됩니다. bus protocol은 AMBA 3 AXI3을 사용합니다. 대략적인 내용은 이정도이고 자세한 내용은 따로 게시물로 작성하겠습니다.
초반에는 GPU에 대한 overview를 잡아가는 것을 목표로하고, 교수님이 제안하신 장기적인 목표는 1년동안 자체 GPU architecture를 만드는 것입니다. 인공지능 연산에서 GPU가 가진 단점을 극복한 GPU architecture을 제안하는 논문을 쓰는것이 본 프로젝트의 최종 목표입니다.
사실 제가 이걸 해낼 수 있을지 아직 잘 모르겠습니다. 그래도 교수님 도움 받아서 할 수 있는데까지 해볼 생각입니다.
전프를 진행하면서 매주 연구내용에 대한 미팅을 하게되는데, 3월 15일 화요일이 첫 미팅입니다. 연구 미팅이라는 것을 해본적이 없어서 감이 전혀 안잡힙니다... 교수님이 이렇게 알아가는 과정이 고통스러울거라고 말하셨는데, 벌써 힘드네요! 하하하
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