멀티코어 프로세서 관련 특허기술의 분석 = (A)Study of Multicore Processor Patents

국문 초록 (Abstract)

최근 지속적으로 칩의 집적도를 증가시키는 것이 한계에 이르면서 하나의 프로세서 안에 여러 개의 프로세싱 코어를 집적한 멀티코어 프로세서가 출현하였다. 멀티코어 프로세서의 여러 장점 때문에 기존의 싱글 코어 프로세서를 구비한 컴퓨터 시스템은 멀티코어 프로세서를 이용하는 것으로 빠르게 변화되고 있으며, 앞으로는 특정 작업을 전문적으로 처리하는 특수한 코어를 갖는 멀티코어 프로세서로 발전할 것이라 전망된다.
이러한 상황에서 현재 기술의 발전 현황을 파악하고 앞으로의 연구개발 방향을 제시하고자 미국, 일본, 유럽, 한국의 멀티코어 프로세서 및 멀티 프로세서에 관한 공개 특허 239건을 분석하였다. 특허 출원건수로서 판단한다면 멀티코어 프로세서의 기술분야에서는 미국이 전 세계에서 압도적으로 뛰어난 경쟁력을 가지고 있고, 특히 최첨단 기술력을 가지고 있는 소수의 글로벌 기업, 예를 들어 Intel, HP, IBM 등에 특허출원이 편중되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 멀티코어 프로세서에 관한 특허출원은 현재 지속적으로 증가되고 있으며, 발전기에 있는 것으로 분석되었다.
기술 분류별 분석 중, 전력관리 기술 분야에서는 각 코어 또는 프로세서마다 개별적인 전원변환부나 전압 레귤레이터를 구비하여 독립적으로 전압을 조절하는 기본적인 기술에 관한 특허들이 출원되었고, 각 코어/프로세서를 모드에 따라 온오프하거나 다양한 전원공급 모드를 제공하는 기술이 특허로서 많이 출원되었다. 특히, 전력관리 기술이 발전함에 따라 실행 코어나 프로세서의 다양한 상태에 근거하여 적응적으로 전력관리를 행하는 세부적인 기술들이 특허로서 많이 출원된 것으로 분석되었다. 더욱이, 전력관리 기술은 에너지 소비의 효율성에 따라 작업을 각 코어/프로세서에 분배하거나 이동시키는 것과 관련된 특허들로 발전하는 것으로 분석되었다.
이러한 멀티코어 프로세서에서의 전력관리 기술은 특정 작업을 위한 전문적인 코어를 갖는 프로세서에서 개별 코어에 적응적으로 전력을 관리하는 방향으로 발전될 것이라고 예측된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Currently multicore processor to include multiple processing cores in a single processor die has appeared, since it is difficult to scale up single-core processor performance due to power density. A single-core processor employed in a computer system is being replaced rapidly by the multicores due to various advantages of the multicore processor.
This paper analyzed 239 published patents of the United States, Japan, European Union and Korea relating to multicores and multi processors in order to understand current technological trends and present future developments. The analysis showed that the United States is the most competitive in the field of multicores and a few multi-national companies such as Intel, HP, IBM occupied most of total patent applications. The number of patent applications relating to multicore systems is growing continuously and this implies that the technology is at a growth stage.
In the field of power management technology, basic patents relating to independent power control which employs voltage regulators in each processing core or processor were filed. Also, there were numerous patents that provides multi-mode power management units for each processing core. Furthermore, patents that describes in detail power management scheme adaptive to specific cores or processors hold the greater part. Power management technology seems to be extended to patents that tasks are transferred or distributed to separate cores or processors depending on energy efficiency.
In conclusion, power management technology of multicores is expected to be developed into adaptive control methods to specialized processing cores.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론 1
• 2. 멀티코어 프로세서 관련 기술의 개요 3
• 2.1. 멀티코어 프로세서의 탄생배경 3
• 2.2. 멀티코어 프로세서의 구조 및 동작 6
• 2.3. 멀티 프로세서 10
• 3. 특허 동향 분석 11
• 3.1. 분석 범위 11
• 3.2. 국가별 출원동향 13
• 3.3. 주요 출원인별 출원동향 16
• 3.4. 연도별 출원동향 18
• 4. 기술분류별 특허현황 20
• 4.1. 소프트웨어 기술 21
• 4.2. 하드웨어 기술 22
• 4.3. 전력관리 기술 23
• 4.3.1 각 코어별/프로세서별로 독립적으로 공급 전압을 제어하는 기술 25
• 4.3.2 코어/프로세서가 다양한 전원모드를 가지는 기술 27
• 4.3.3 코어/프로세서의 다양한 상태에 근거하여 적응적으로 전력관리를 행하는 기술 38
• 4.3.4 코어간/프로세서간 작업을 분배하거나 이동시키는 기술 47
• 5. 결론 51