KR101138547B1 - 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단일 컴퓨터 기반에서 단일 목적의 이중 프로세스 설계를 통한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로써, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 다기능 시현기에 표시하고자 하는 심볼 정보를 생성하는 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 제2 그래픽 프로세서 모듈; 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 제어하기 위해 상기 임무 컴퓨터 시스템에서 수행되는 프로그램 명령어에 대한 연산 처리를 수행하는 메인 프로세서 모듈; 및 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 메인 프로세서 모듈과 연결되어, 상호 간의 데이터 통신을 제어하는 스위칭 모듈; 을 포함하되, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈은, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제1 통신 모듈; 을 더 포함하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제2 통신 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법은, (a) 상기 메인 프로세서 모듈, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈이 구동을 시작하는 단계; (b) 상기 메인 프로세서 모듈이 구동 후 정상 동작 시까지 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 대기하는 단계; (c) 상기 메인 프로세서 모듈이 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 마스터로 설정하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 슬레이브로 설정하는 단계; (d) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계; (e) 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈이 정상 동작 상태로 설정될 때까지 또는 일정한 최대 허용 시간 동안 대기하는 단계; (f) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계; (g) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈과 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 상태를 확인하는 단계; (h) 상기 메인 프로세서 모듈은 수행 권한이 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과의 통신이 실패된 경우, 마스터로 설정된 그래픽 프로세서의 수행 권한을 슬레이브로 변경하는 단계; 및 (i) 상기 제1 통신 모듈 및 상기 제2 통신 모듈은 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과 슬레이브로 설정된 그래픽 프로세서 간의 동기화를 수행하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법은 그래픽 프로세서 모듈 간에 동기화가 가능하여 항공기 조종사가 전방 상향 조준기 또는 다기능 시현기 운용 중에 그래픽 프로세서에 고장이 발생하더라도 즉각적인 대처가 가능하여 조종사가 원하는 영상에 대한 시현이 가능한 효과가 있어, 시스템의 안전성 및 효율성을 담보할 수 있게 된다.
본 발명이 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로써, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 다기능 시현기에 표시하고자 하는 심볼 정보를 생성하는 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 제2 그래픽 프로세서 모듈; 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 제어하기 위해 상기 임무 컴퓨터 시스템에서 수행되는 프로그램 명령어에 대한 연산 처리를 수행하는 메인 프로세서 모듈; 및 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 메인 프로세서 모듈과 연결되어, 상호 간의 데이터 통신을 제어하는 스위칭 모듈; 을 포함하되, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈은, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제1 통신 모듈; 을 더 포함하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제2 통신 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법은, (a) 상기 메인 프로세서 모듈, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈이 구동을 시작하는 단계; (b) 상기 메인 프로세서 모듈이 구동 후 정상 동작 시까지 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 대기하는 단계; (c) 상기 메인 프로세서 모듈이 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 마스터로 설정하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 슬레이브로 설정하는 단계; (d) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계; (e) 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈이 정상 동작 상태로 설정될 때까지 또는 일정한 최대 허용 시간 동안 대기하는 단계; (f) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계; (g) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈과 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 상태를 확인하는 단계; (h) 상기 메인 프로세서 모듈은 수행 권한이 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과의 통신이 실패된 경우, 마스터로 설정된 그래픽 프로세서의 수행 권한을 슬레이브로 변경하는 단계; 및 (i) 상기 제1 통신 모듈 및 상기 제2 통신 모듈은 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과 슬레이브로 설정된 그래픽 프로세서 간의 동기화를 수행하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법은 그래픽 프로세서 모듈 간에 동기화가 가능하여 항공기 조종사가 전방 상향 조준기 또는 다기능 시현기 운용 중에 그래픽 프로세서에 고장이 발생하더라도 즉각적인 대처가 가능하여 조종사가 원하는 영상에 대한 시현이 가능한 효과가 있어, 시스템의 안전성 및 효율성을 담보할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단일 컴퓨터 시스템 내에서 그래픽 프로세서 모듈을 이중으로 설계한 임무 컴퓨터 시스템에서, 그래픽 프로세서 모듈 간의 제어 및 동기화가 가능한 시스템과 그 동기화 방법에 관한 것이다.
항공기에는 각기 고유한 임무를 수행하는 항공전자장비가 탑재되는데, 그 중 임무 컴퓨터는 항전 시스템의 핵심 장비로써 항공전자장비의 중추적인 역할을 한다. 임무 컴퓨터는 항공기 조종사에게 운항 및 항전에 필요한 필수정보를 제공하는 관문이라는 점에서 고도의 신뢰성 또한 요구되는 장비 중의 하나이다.
항공기에 단일 또는 복수의 임무 컴퓨터를 이용하여 항공기를 중앙 제어하도록 실제 적용되고 있으나, 그 임무 컴퓨터의 내부적인 구조 및 설계기법 등에 대해서는 개시되어 있지 않고, 선진 업체들도 기술이전을 제한하고 있는 실정이다.
또한, 임무 컴퓨터를 구성하는 프로세서는 기능적으로 단일 컴퓨터 내에 단일 목적의 단일 프로세스로 설계되는데, 이 경우에 컴퓨터의 설계가 단순하여 개발 기간이 단축되고 결과적으로 개발 비용이 절감되는 장점이 있지만, 시스템 구동 중 하나의 프로세서 모듈에서 결함이 발생하는 경우 해당 프로세스는 물론 전체 시스템상에 문제를 야기시켜 결국 시스템 운용이 어려워지는 상황에 빠지게 된다.
이에 대한 대책으로 다중 컴퓨팅 기법을 통한 일종의 백업(Backup) 시스템을 구성하여 시스템의 안정성을 높이는 방법을 취하고 있고, 이는 물리적으로 공간상의 제약을 덜 받는 시스템 설계가 가능한 조건에서는 동일한 컴퓨터의 이중 설계를 통하여 하나의 컴퓨터 고장 시 여분의 컴퓨터가 이를 대체함으로써 안전 필수 시스템(Safety Critical System)을 구성하여 시스템의 안정성을 높이게 된다.
다만, 개발 기간과 비용이 상대적으로 늘어나고 또한 공간상의 제약을 받거나 중량과 같은 물리적인 요건을 만족시킬 수 없는 경우에는 단일 목적의 컴퓨터를 다중 설계하고 이를 운용하는 것은 많은 제약이 발생하게 되며, 또한 단일 목적의 컴퓨터와 동일한 컴퓨터를 다중 설계하는 것은 시스템 복잡도가 상대적으로 높아질 수밖에 없는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단일 컴퓨터 기반에서 단일 목적의 이중 프로세스 설계를 통한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로써, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 항공기에 탑재되는 임무 컴퓨터 시스템에 있어서, 다기능 시현기에 표시하고자 하는 심볼 정보를 생성하는 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 제2 그래픽 프로세서 모듈; 전방 상향 시현기에 표시하고자 하는 그래픽에 대한 명령어를 생성하는 전방 상향 시현기 프로세서 모듈; 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 전방 상향 시현기 프로세서 모듈을 제어하기 위해 상기 임무 컴퓨터 시스템에서 수행되는 프로그램 명령어에 대한 연산 처리를 수행하는 메인 프로세서 모듈; 및 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈, 상기 메인 프로세서 모듈 및 상기 전방 상향 시현기 프로세서 모듈과 연결되어, 상호 간의 데이터 통신을 제어하는 스위칭 모듈; 을 포함하되, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈은, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제1 통신 모듈; 을 더 포함하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제2 통신 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 제1 그래픽 프로세서 모듈과 연결되어, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성된 심볼 정보를 수신하여 해석하고, 상기 다기능 시현기에 표시하는 제1 그래픽 드라이버 모듈; 및 제2 그래픽 프로세서 모듈과 연결되어, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성된 심볼 정보를 수신하여 해석하고, 상기 다기능 시현기에 표시하는 제2 그래픽 드라이버 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 상기 제1 그래픽 드라이버 모듈, 상기 제2 그래픽 드라이버 모듈 및 상기 다기능 시현기에 각각 연결되어, 항공 전자 장비로부터 입력 받은 영상에 상기 제1 그래픽 드라이버 모듈 및 상기 제2 그래픽 드라이버 모듈에서 생성된 심볼 영상을 오버레이한 영상 신호를 상기 다기능 시현기에 전달하는 비디오 프로세서 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 메인 프로세서 모듈 간의 통신은 PCI Express 방식인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 메인 프로세서 모듈 간의 통신 데이터는 패킷에 의하되, TCP 또는 UDP 프로토콜에 의한 통신인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법은, (a) 상기 메인 프로세서 모듈, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈이 구동을 시작하는 단계; (b) 상기 메인 프로세서 모듈이 구동 후 정상 동작 시까지 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 대기하는 단계; (c) 상기 메인 프로세서 모듈이 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 마스터로 설정하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 슬레이브로 설정하는 단계; (d) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계; (e) 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈이 정상 동작 상태로 설정될 때까지 또는 일정한 최대 허용 시간 동안 대기하는 단계; (f) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계; (g) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈과 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 상태를 확인하는 단계; (h) 상기 메인 프로세서 모듈은 수행 권한이 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과의 통신이 실패된 경우, 마스터로 설정된 그래픽 프로세서의 수행 권한을 슬레이브로 변경하는 단계; 및 (i) 상기 제1 통신 모듈 및 상기 제2 통신 모듈은 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과 슬레이브로 설정된 그래픽 프로세서 간의 동기화를 수행하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법은, (j) 상기 (g)단계부터 주기적으로 반복하는 단계; 를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법은, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈이 프로세서 ID를 저장 수단에 저장하는 단계; (c2) 상기 메인 프로세서 모듈이 상기 저장 수단에서 상기 프로세서 ID를 읽어오는 단계; 및 (c3) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 프로세서 ID로 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 구별하여, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 마스터로 설정하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 슬레이브로 설정하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법은, 상기 저장 수단이, 비휘발성 메모리인 NVRAM으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법은, 상기 (g) 단계는, 상기 메인 프로세서 모듈이 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 또는 제2 그래픽 프로세서 모듈로 패킷 무결성 정보를 가진 태그(Tag)를 포함한 패킷을 송신하여, 상기 태그가 변한 값의 패킷을 수신하지 못한 경우 오류로 인식하는 것을 특징으로 한다.
이상의 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 그래픽 프로세스 모듈(Graphic Processor Module)을 이중으로 설계함으로써, 종래의 동일한 컴퓨터를 이중 설계한 시스템에서 발생하는 개발 복잡도를 낮추고, 설계상 물리적인 제약을 극복할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 종래에 하나의 그래픽 프로세서 모듈로 모든 출력 채널을 제어하던 것을 두 개의 그래픽 프로세서 모듈로 분담 처리하도록 함으로써, 각각의 그래픽 프로세서 모듈에서 발생하는 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 하나의 그래픽 프로세서 모듈에서 결함이 발생하더라도 나머지 하나의 프로세서가 정상적으로 수행하도록 독립되어 시스템의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 그래픽 프로세서 모듈뿐만 아니라, 그래픽 프로세서와 연관된 모듈들을 시스템에 독립적으로 나누어 수행되도록 함으로써 시스템의 안정성을 보다 높일 수 있는 효과가 있다.
나아가, 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 항공기 성능에 영향을 미치는 공간(Space)과 무게(Weight) 측면을 고려한 시스템으로 항공기 측면에서 더울 효율적이고 효과적인 시스템 설계가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법은 그래픽 프로세서 모듈 간에 동기화가 가능하여 항공기 조종사가 전방 상향 조준기 또는 다기능 시현기 운용 중에 그래픽 프로세서에 고장이 발생하더라도 즉각적인 대처가 가능하여 조종사가 원하는 영상에 대한 시현이 가능한 효과가 있어, 시스템의 안전성 및 효율성을 담보할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 전체 구조를 블록화하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈과 메인 프로세서 모듈 간의 통신 방식을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈 간에 동기화 방식을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 결정하는 방법을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명이 일 실시예에 따른 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한이 바뀌는 과정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈이 동기화하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈과 메인 프로세서 모듈 간의 통신 방식을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈 간에 동기화 방식을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 결정하는 방법을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명이 일 실시예에 따른 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한이 바뀌는 과정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈이 동기화하는 과정을 나타낸 도면이다.
아래에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하고도 명확하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 전체 구조를 블록화하여 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 기본적으로 메인 프로세서 모듈(MPM; Main Processor Module)(100), 전방 상향 시현기 프로세서 모듈(HPM; HUD Processor Module)(200) 및 그래픽 프로세서 모듈(GPM; Graphic Processor Module)(300, 400)과 상기 프로세서 모듈(MPM, HPM, GPM)과 연결되어 각각의 프로세서 간의 통신을 제어하는 스위칭 모듈(SWM; Switching Module)(500)을 포함한다.
메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 임무 컴퓨터 내부 모듈의 점검, 확인 및 제어를 하여 시스템 전체를 관장하는 핵심적인 역할을 수행한다. 즉, 전방 상향 시현기 프로세서 모듈(HPM), 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 및 임무 컴퓨터 외부의 항공 전자 장비들을 제어하기 위해 임무 컴퓨터 시스템에서 실행되는 비행 운용 프로그램인 OFP(Operational Flight Program) 명령어에 대한 연산 처리를 수행한다.
또한, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 인터페이스 모듈(GIM; General Interface Module)(미도시)와 연결되어, 상기 인터페이스 모듈(GIM)을 통해 임무 컴퓨터 시스템 외부의 항공 전자 장비와의 데이터 통신하여 각종 항공 전자 장비의 상태(Status)나 모드(Mode) 정보 등을 파악하거나 제어를 할 수 있다.
이때, 다기능 시현기(SMFD)(700)를 통해 조종사로부터 입력 받은 정보 역시 MIL-STD-1553B를 통하여 인터페이스 모듈(GIM)을 거쳐 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)에서 해당 정보를 수신할 수도 있다.
전방 상향 시현기 프로세서 모듈(HPM)(200)은 전방 상향 시현기(HUD; Head Up Display)(미도시)에 표시하고자 하는 그래픽에 대한 명령어를 생성한다. 구체적으로, 전방 상향 시현기(HUD)에 표시하고자 하는 그래픽에 대한 명령어는 실선, 점선, 쇄선 등과 같은 선을 그리기 위한 정보 규약인 벡터(Vector), 아스키 코드(ASCII Code)를 갖는 문자를 그리기 위한 정보 규약인 문자(Character) 및 전략적 심볼(Tactical Symbol)을 그리기 위한 정보 규약 등이 될 수 있다.
그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)은 전방 상향 조준기(IUFC; Integrated Up-Front Control)(320, 420)과 연결되어, 시리얼 통신과 같은 비동기 통신인 UART(universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 등을 이용하여 전방 상향 조준기(IUFC)(350)를 통해 입력된 정보를 처리하고, 상기 전방 상향 조준기(IUFC)(320, 420)에 처리 결과를 표시하도록 한다.
또한, 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)은 다기능 시현기(SMFD)(700)에 표시하고자 하는 심볼(Symbol) 정보를 생성하고, 생성된 데이터를 연결된 그래픽 드라이버 모듈(GDM; Graphic Driver Module)(310, 410)에 전달한다.
그래픽 드라이버 모듈(GDM)(310, 410)은 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)로 부터 수신한 심볼 데이터를 해석하여, 비디오 프로세서 모듈(VPM; Video Processor Module)(600)을 통해 다기능 시현기(SMFD; Smart Multi Function Display)(700)에 전달되도록 하여 이를 화면에 출력하도록 한다.
비디오 프로세서 모듈(VPM)(330)은 그래픽 드라이버 모듈(GDM)(310, 410)과 다기능 시현기(SMFD)(700)과 각각 연결되어, Radar, Weapon, EDTU(Embedded Training Unit), HUD 등과 같은 항공 전자 장비로부터 입력 받은 영상을 다중화(Multiplexing) 등에 의해 선택적으로 처리하고, 이에 그래픽 드라이버 모듈(GDM)(310, 410)을 통해 전달된 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)에서 생성된 심볼 영상을 오버레이(overlay)하여 다기능 시현기(SMFD)(700)로 오버레이된 영상 신호를 전달한다.
이로써, 항공기 조종사는 다기능 시현기(SMFD)(700)를 통해 각종 정보를 시각적으로 전달받을 수 있게 된다.
스위칭 모듈(SWM)(500)은 메인 프로세서 모듈(MPM)(100), 전방 상향 시현기 프로세서 모듈(HPM)(200) 및 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)과 연결되어, 스위칭 모듈(SWM)(500)에 연결된 상기 모듈(100, 200, 300, 400) 상호 간의 통신을 제어하도록 한다.
이때, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100), 전방 상향 시현기 프로세서 모듈(HPM)(200) 및 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400) 상호 간의 통신은 데이터 입출력을 위한 직렬 구조의 인터페이스를 갖는 고속의 PCI Express로 구성함이 바람직하다. 또한, 통신 데이터는 데이터의 오류 검출 및 신뢰성 있는 데이터 송수신 등의 이유로 패킷(Packet)에 의하되, TCP 또는 UDP 프로토콜에 의한 통신으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 그래픽 프로세서 모듈(GPM)은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)과 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)의 복수 개로 구성된 것을 특징으로 한다.
이때, 전방 상향 조준기(IUFC)는 항공기 조종사가 여러 명인 경우 각 조종사가 전방 상향 조준기(IUFC) 하나씩 맡아 제어할 수 있도록 항공기 안에 복수 개로 구성될 수 있다.
전방 상향 조준기(IUFC)는 하나의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 복수 개가 연결될 수 있으나, 본 발명에서는 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)에 제1 전방 상향 조준기(320)가 연결되고, 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)에 제2 전방 상향 조준기(420)가 각각 연결되도록 하여, 하나의 전방 상향 조준기(IUFC)를 통해 입력된 정보를 하나의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)이 처리하고, 그 처리 결과를 전방 상향 조준기(IUFC)에 표시하도록 하여 처리 속도를 높일 수 있는 효과가 있다.
그래픽 드라이버 모듈(GDM) 역시 그래픽 프로세서 모듈(GPM)과 일 대 일로 각각 연결된다. 즉, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)에서 생성된 심볼 정보를 제1 그래픽 드라이버 모듈(310)에서 해석하도록 하고, 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)에서 생성된 심볼 정보를 제2 그래픽 드라이버 모듈(410)에서 해석하도록 하여, 그래픽 드라이버 모듈(GDM)에 생길 수 있는 로드(Load)를 분산시키도록 함으로써, 심볼 정보 해석을 빠르게 수행할 수 있게 되고, 복수 개로 이루어진 다기능 시현기에도 빠르게 표시할 수 있게 된다.
이때, 제1 그래픽 드라이버 모듈(310) 또는 제2 그래픽 드라이버 모듈(410) 각각은 도 1에 도시한 바와 같이 그래픽 프로세서 유닛(GPU; Graphic Processing Unit)(311, 312, 411, 412)을 둘 수 있다. 상기 그래픽 프로세서 유닛(GPU)(311, 312, 411, 412)은 그래픽 처리 작업시 발생되는 연산 작업을 돕기 위한 것으로서, 도 1에 도시한 바와 같이 제1 그래픽 드라이버 모듈(310)에는 제1 그래픽 프로세서 유닛(311) 및 제2 그래픽 프로세서 유닛(312)의 복수 개의 그래픽 프로세서 유닛(GPU)을 포함하고, 제2 그래픽 드라이버 모듈(410) 역시 제3 그래픽 프로세서 유닛(411) 및 제4 그래픽 프로세서 유닛(412)의 복수 개의 그래픽 프로세서 유닛(GPU)를 포함하여 연산 처리 속도를 높일 수 있으나, 각각의 그래픽 드라이버 모듈(GDM)은 하나의 그래픽 프로세서 유닛(GPU)만으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
또한, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제1 그래픽 드라이버 모듈(310)과 제2 그래픽 프로세서 모듈(400) 및 제2 그래픽 드라이버 모듈(410)은 각각 독립적으로 설계됨으로써 어느 한쪽의 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 또는 그래픽 드라이버 모듈(GDM)에 고장이 발생하더라도 이하에서 보듯이 조종사는 다른 다기능 시현기(SMFD)를 통해 정보를 볼 수 있게 된다.
다만, 비디오 프로세서 모듈(VPM)(600)은 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400) 및 그래픽 드라이버 모듈(GDM)(310, 410)과 달리 하나로 이루어져 있고, 이는 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400) 내지 그래픽 드라이버 모듈(GDM)(310, 410)과 같이 연산 작업이 많지 않고, 각종 항공 전자 장비 등으로부터 입력된 영상 신호에 그래픽 드라이버 모듈(GDM)을 통해 전달된 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에서 생성된 심볼 영상을 오버레이할 뿐이기 때문이다. 비디오 프로세서 모듈(VPM)(600) 역시 복수 개로 하여 임무 컴퓨터 시스템을 구축할 수 있으나, 시스템 복잡도를 높이지 않기 위해 하나로 구성함이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈과 메인 프로세서 모듈 간의 통신 방식을 간략하게 나타낸 도면이다.
메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)과 주기적 통신을 통한다. 이때, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)에 각종 비행 정보를 전달하는 것과 동시에 두 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)의 상태를 모니터링하여 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 수행 권한을 부여한다.
그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 수행 권한은 마스터(Master)와 슬레이브(Slave)로 나뉘는데, 도 2에 도시한 바와 같이, 마스터 수행 권한을 받은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)은 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)로부터 각종 정보를 보내고 받는 역할을 수행하지만, 슬레이브 수행 권한을 받은 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)은 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)로부터 정보를 받는 역할만을 수행한다. 이는 각 그래픽 프로세서 모듈(300, 400)은 동일한 소프트웨어에 의하여 동작하므로, 동일한 정보를 동시에 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)으로 송신할 필요가 없고, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)에서 데이터를 처리하는 동안 동일한 정보를 처리하기 위해 별도의 임시 저장 공간을 만들어 적체시킴으로써 시스템의 복잡도를 높이고, 중복 데이터 처리를 발생시키며 데이터 처리 속도를 늦출 이유가 없기 때문이다.
또한, 마스터 또는 슬레이브 수행 권한을 받은 두 그래픽 프로세서 모듈(300, 400) 간에는 상호 주기적으로 정보를 주고 받아 공유함으로써 동기화를 수행하게 된다. 즉, 두 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 상호 간에 동기화함으로써, 어느 하나의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)이 고장(Failure)이 나더라도 실시간으로 조종사가 필요한 정보를 시현해 주기 위해 즉각적인 대처가 가능하다. 일 예로써, 마스터 수행 권한을 가진 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)이 다기능 시현기에 필요한 정보를 시현하고 있는 어느 시점에 고장이 발생한 경우, 즉각적으로 슬레이브 수행 권한을 가진 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)이 그 역할을 대신하여 조종사에게 필요한 정보를 시현하도록 양 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 간에는 주기적으로 동기화가 이루어지도록 한다. 그 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈 간에 동기화 방식을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)과 제2 그래픽 프로세서 모듈(400) 각각은 제1 통신 모듈(301)과 제2 통신 모듈(401)을 내장하고 있다. 상기와 같은 제1 통신 모듈(301)과 제2 통신 모듈(401)을 통해 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400) 상호 간에 다기능 시현기(SMFD)(700)에 시현할 심볼 정보 및 각 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 상태에 대하여 동기화하고 모니터링이 이루어지게 된다.
이하에서는, 이중 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400) 상호 간에 동기화가 이루어지는 과정에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈이 동기화하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)과 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)이 서로 동기화하는 과정은 메인 프로세서 모듈(MPM)(100), 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)이 구동을 시작하는 단계(S100), 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)이 구동 후 정상 동작 시까지 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)은 대기하는 단계(S200), 메인 프로세서 모듈(300)이 시스템 관리 모듈(SMM)을 이용하여 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)의 프로세서 ID를 수집하는 단계(S300), 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)의 수행 권한을 마스터로 설정하고 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)의 수행 권한을 슬레이브로 설정하는 단계(S400), 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)을 정상 동작 상태(Operational)로 설정하는 단계(S500), 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)이 정상 동작 상태(Operational)로 진입할 때까지 또는 소정의 최대 허용 시간 동안 대기하는 단계(S600), 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)을 정상 동작 상태(Operational)로 설정하는 단계(S700), 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 주기적으로 마스터 또는 슬레이브의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 상태를 확인하는 단계(S800), 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)이 마스터 그래픽 프로세서 모듈(GPM)과 통신이 실패한 경우 마스터 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 수행 권한을 슬레이브로, 슬레이브 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 수행 권한을 마스터로 변경하는 단계(S900) 및 각각의 그래픽 프로세서 모듈(300, 400) 내의 제1 통신 모듈(301) 및 제2 통신 모듈(302)에 의해 마스터 그래픽 프로세서 모듈(GPM)과 슬레이브 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 간의 동기화를 수행하는 단계(S1000)를 포함한다.
이하 각 단계에 대해 자세히 살펴본다.
메인 프로세서 모듈(MPM)(100), 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400) 등의 프로세서가 구동을 시작하게 된다(S100). 이때 프로세서가 구동이 된 후, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)이 정상 동작 시까지 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)은 대기하게 된다(S200).
이후, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)의 수행 권한을 설정하게 된다(S400).
이중 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)의 수행 권한을 설정하는 구체적인 방법은 도 4에 도시한 바와 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 결정하는 방법을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 이중 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 수행 권한을 결정하는 방법은 프로세서 초기 부팅시 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)이 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)의 프로세서 ID와 같은 프로세서 정보를 저장 수단(미도시)에 저장하고, 시스템 관리 모듈(SMM; System Management Module)은 저장 수단으로부터 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 정보를 수집하여 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400) 각각에 대하여, 마스터 또는 슬레이브의 수행 권한을 설정한다.
이때, 프로세서 ID는 프로세서 정보에 포함되는 내용으로, 각 그래픽 프로세서 모듈(GPM)은 고유의 프로세서 ID를 갖고 있어 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 프로세서 ID로 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)과 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)을 구별하여, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)의 수행 권한을 마스터로 설정하고, 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)의 수행 권한을 슬레이브로 설정한다.
또한, 저장 수단은 다양한 형태가 될 수 있으나, 프로세서가 재부팅되는 경우에도 상기와 같은 저장된 정보를 유지하기 위하여 비휘발성 메모리로 구성하는 것이 바람직하다. 일 실시예로써 비휘발성 메모리인 NVRAM(Non-Volatile RAM) 즉, 백업 배터리가 달린 SRAM(Static RAM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 또는 강유전체를 이용한 FRAM(Ferroelectrics RAM)으로 구성할 수 있다.
또한, 시스템 관리 모듈(SMM)은 임베디드 시스템 하에서 타 기종의 시스템 또는 소프트웨어와의 호환성을 위해 미들웨어(Middleware)로 구성함이 바람직하다.
즉, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)이 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 수행 권한을 설정하는 방법은 간략하게, 메인 프로세서 모듈(300)이 시스템 관리 모듈(SMM)을 이용하여 제1 그래픽 프로세서 모듈(300) 및 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)의 프로세서 ID를 수집하는 단계(S300)를 거쳐 이루어지게 된다.
프로세서 ID에 따라 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)을 마스터로, 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)을 슬레이브로 설정한 후에, 우선 마스터로 설정된 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)을 정상 동작 상태(Operational)로 설정하게 된다(S500).
이때, 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)은 바로 정상 동작 상태(Operational) 상태로 설정되지 않고, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)가 정상 동작 상태(Operational)로 진입한 후에 설정되거나, 프로세서가 정상 동작 상태(Operational)에 도달하게 되는 최대 허용 시간을 정해 놓고, 소정의 최대 허용 시간이 도과된 후에 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)은 정상 동작 상태(Operational)로 설정된다. 이는 마스터로 설정된 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)이 구동 시작된 후 정상 동작 상태(Operational)로 우선 진입하도록 하기 위함이다.
제1 그래픽 프로세서 모듈(300)이 정상 동작 상태(Operational)로 설정되는 시간을 확보해 주되, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)이 소정의 최대 허용 시간 내에도 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)이 정상 동작 상태(Operational)로 설정되지 않은 경우에는 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)이 정상 동작 상태(Operational)로 설정되어 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)에 대한 수행 권한을 마스터로 설정함으로써 초기 시스템의 불안정성을 낮추고, 조종사가 참고로 하는 비행 정보에 대한 신뢰성을 보장할 수 있게 된다.
다음으로, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 주기적으로 마스터와 슬레이브의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)을 상태를 확인하고(S800), 마스터의 수행 권한을 갖은 그래픽 프로세서 모듈(GPM)이 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)과 통신 도중 오류가 검출되는 경우 슬레이브 수행 권한을 갖은 그래픽 프로세서 모듈(GPM)을 마스터 수행 권한을 갖도록 설정을 변경한다(S900).
이때, 오류를 검출하는 방법은 메인 프로세서 모듈(MPM)과 마스터 그래픽 프로세서 모듈(GPM)과 주기적으로 통신함으로써 오류를 검출할 수 있다. 통신은 패킷(Packet) 통신으로 할 수 있고, TCP 또는 UDP와 같은 프로토콜에 의한 통신으로 이루어질 수 있다. 일 실시예로써 메인 프로세서 모듈(MPM)이 마스터 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 UDP 프로토콜을 이용한 패킷 통신으로 통신할 때, 패킷 무결성 관련 정보를 가진 태그(Tag)를 포함한 패킷 데이터에서 상기 태그(Tag)가 변한 데이터를 연속적으로 4회 이상 수신하지 못한 경우에는 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 오류가 발생한 것으로 간주할 수 있다. 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)이 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 상태 확인을 위한 UDP 프로토콜을 이용한 패킷 통신은 25Hz 주기로 통신하는 것이 시스템의 처리 속도 및 기타 환경을 고려할 때 바람직하나, 일 실시예일뿐 다른 주기에 의한 통신이 가능함은 물론이다. 또한, 오류 검출을 위한 패킷 데이터 미수신에 대한 횟수 역시 4회로 예시를 하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
간략하게 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한이 바뀌는 과정을 도식화한 도면을 도 5에 나타내었다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)이 구동 시작된 후(S10) 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)을 마스터의 수행 권한을 부여한 후, 정상 동작 상태(Operational)로 설정하게 된다(S20). 이후, 마스터 수행 권한을 부여 받은 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)에 주기적으로 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 상태를 확인하여, 오류가 검출된 경우, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)은 제1 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 마스터에서 슬레이브로 전환(S30)하게 됨으로써 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한이 바뀌게 된다. 이때, 메인 프로세서 모듈(MPM)(100)과 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 간의 통신은 데이터의 오류 검출의 용이성 등을 고려할 때 패킷 통신으로 TCP 또는 UDP 프로토콜에 의한 통신으로 하는 것이 바람직하다.
이후 과정에 대해 살펴보면, 오류 없이 각각의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)이 정상 동작 상태(Operational)에 있는 경우, 그래픽 프로세서 모듈(GPM)이 각각 내장하고 있는 제1 통신 모듈(301) 및 제2 통신 모듈(302)에 의해 마스터 그래픽 프로세서 모듈(GPM)과 슬레이브 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 간에 동기화를 수행한다(S1000).
이중 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 상호 간에 자신이 생성한 심볼 정보 등과 같은 연산 처리 결과 내지 각종 정보를 실시간으로 공유하여, 현재 그래픽 프로세서 모듈(GPM)이 갖고 있는 데이터를 다른 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 서로 보내고 받으며 업데이트하게 됨으로써, 결국 이중 그래픽 프로세서 모듈(GPM) 모두 동일한 데이터를 실시간으로 갖게 된다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 그래픽 프로세서 모듈(300)은 일 실시예에 따라 항공기 좌측 전방, 중앙 전방 및 좌측 후방의 다기능 시현기(SMFD)(700)에 나타낼 심볼을 생성하는 것을 담당하고, 제2 그래픽 프로세서 모듈(400)은 일 실시예에 따라 항공기 우측 후방, 중앙 후방 및 우측 전방의 다기능 시현기(SMFD)(700)에 나타낼 심볼을 생성하는 것을 담당하나, 앞서 설명한 바와 같이 어느 하나의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 고장(Failure)이 발생하는 경우 즉각적인 대처가 가능하도록 각각의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)은 자신이 담당하지 않는 다기능 시현기(SMFD)(700)에 나타낼 심볼 등에 대한 연산 처리 결과를 동기화를 통해 서로 공유하게 된다.
이때, 동기화는 제1 통신 모듈(301) 및 제2 통신 모듈(302)에 의해 정해진 동기화율(DSR; Defined Synchronization Rate)에 의해 동기화가 이루어지게 된다. 동기화율(DSR)은 시스템 처리 속도에 의존하는 값으로, 일 실시예로써 실시간으로 완전히 동기화가 이루어진 100%와 동기화가 전혀 이루어지지 않은 0% 사이에서 동기화율(DSR)이 정하게 되고, 초기 동기화율(DSR)은 90%로 설정함으로써 동기화율(DSR)이 90% 미만일 경우 동기화를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 동기화율(DSR)이 90%인 경우, 25Hz의 주기로 제1 통신 모듈(301) 및 제2 통신 모듈(401)이 동기화를 수행하도록 하는 하나의 기준을 정하여 놓고, 동기화율(DSR)이 90% 미만일 경우 동기화를 수행하도록 하되, 그래픽 프로세서 모듈(GPM)의 처리 속도 및 처리 명령어의 적체 여부 등을 판단하여 동기화 수행 주기 속도를 1Hz, 6Hz, 12Hz 또는 25Hz 등의 다양한 주기에 의해 동기화를 수행하도록 할 수 있다. 상기에서 정한 동기화율(DSR) 내지 동기화 수행 주기는 실험에 사용된 시스템의 처리 속도 및 기타 환경에 의해 설정된 값으로 이에 한정하지 않는다.
이와 같이, 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)을 이중으로 구현하되, 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)과 그래픽 드라이버 모듈(GDM)(310, 410)만을 이중으로 구현함으로써, 동일한 컴퓨터를 이중 설계한 시스템에서 발생하는 개발 복잡도를 낮추고, 설계시 공간상의 물리적인 제약을 극복할 수 있게 되는 효과 이외에도, 각각의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)이 다기능 시현기(SMFD)(700)의 시현을 달리 맡게 됨으로써, 각각의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)(300, 400)은 독립되어 어느 하나의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 고장이 발생하더라도 다른 하나의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 의하여 좌측 또는 우측의 다기능 시현기를 통한 출력이 가능하므로, 시스템 안정성을 확보할 수 있게 되고, 아울러 어느 하나의 그래픽 프로세서 모듈(GPM)에 고장이 발생하더라도 주기적인 동기화를 통해 즉각적인 대처가 가능하므로 다기능 시현기(SMFD)(700) 출력 영상에 대한 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 메인 프로세서 모듈 200: 전방 상향 시현기 프로세서 모듈
300: 제1 그래픽 프로세서 모듈 301: 제1 통신 모듈
310: 제1 그래픽 드라이버 모듈 311: 제1 그래픽 프로세서 유닛
312: 제2 그래픽 프로세서 유닛 320: 제1 전방 상향 조준기
400: 제2 그래픽 프로세서 모듈 401: 제2 통신 모듈
410: 제2 그래픽 드라이버 모듈 411: 제3 그래픽 프로세서 유닛
412: 제4 그래픽 프로세서 유닛 420: 제2 전방 상향 조준기
500: 스위칭 모듈 600: 비디오 프로세서 모듈
700: 다기능 시현기
300: 제1 그래픽 프로세서 모듈 301: 제1 통신 모듈
310: 제1 그래픽 드라이버 모듈 311: 제1 그래픽 프로세서 유닛
312: 제2 그래픽 프로세서 유닛 320: 제1 전방 상향 조준기
400: 제2 그래픽 프로세서 모듈 401: 제2 통신 모듈
410: 제2 그래픽 드라이버 모듈 411: 제3 그래픽 프로세서 유닛
412: 제4 그래픽 프로세서 유닛 420: 제2 전방 상향 조준기
500: 스위칭 모듈 600: 비디오 프로세서 모듈
700: 다기능 시현기
Claims (11)
- 삭제
- 항공기에 탑재되는 임무 컴퓨터 시스템에 있어서,
다기능 시현기에 표시하고자 하는 심볼 정보를 생성하는 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 제2 그래픽 프로세서 모듈;
전방 상향 시현기에 표시하고자 하는 그래픽에 대한 명령어를 생성하는 전방 상향 시현기 프로세서 모듈;
상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 전방 상향 시현기 프로세서 모듈을 제어하기 위해 상기 임무 컴퓨터 시스템에서 수행되는 프로그램 명령어에 대한 연산 처리를 수행하는 메인 프로세서 모듈; 및
상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈, 상기 메인 프로세서 모듈 및 상기 전방 상향 시현기 프로세서 모듈과 연결되어, 상호 간의 데이터 통신을 제어하는 스위칭 모듈;
을 포함하되,
상기 제1 그래픽 프로세서 모듈은,
상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제1 통신 모듈;
을 더 포함하고,
상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은,
상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈로 전송하고 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성한 심볼 정보를 수신하는 제2 통신 모듈;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
제1 그래픽 프로세서 모듈과 연결되어, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈에서 생성된 심볼 정보를 수신하여 해석하고, 상기 다기능 시현기에 표시하는 제1 그래픽 드라이버 모듈; 및
제2 그래픽 프로세서 모듈과 연결되어, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈에서 생성된 심볼 정보를 수신하여 해석하고, 상기 다기능 시현기에 표시하는 제2 그래픽 드라이버 모듈;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제1 그래픽 드라이버 모듈, 상기 제2 그래픽 드라이버 모듈 및 상기 다기능 시현기에 각각 연결되어, 항공 전자 장비로부터 입력 받은 영상에 상기 제1 그래픽 드라이버 모듈 및 상기 제2 그래픽 드라이버 모듈에서 생성된 심볼 영상을 오버레이한 영상 신호를 상기 다기능 시현기에 전달하는 비디오 프로세서 모듈;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 메인 프로세서 모듈 간의 통신은 PCI Express 방식인 것을 특징으로 하는 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제1 그래픽 프로세서 모듈, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 메인 프로세서 모듈 간의 통신 데이터는 패킷에 의하되, TCP 또는 UDP 프로토콜에 의한 통신인 것을 특징으로 하는 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템.
- 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템의 동기화 방법에 있어서,
(a) 상기 메인 프로세서 모듈, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈이 구동을 시작하는 단계;
(b) 상기 메인 프로세서 모듈이 구동 후 정상 동작 시까지 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 대기하는 단계;
(c) 상기 메인 프로세서 모듈이 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 마스터로 설정하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 슬레이브로 설정하는 단계;
(d) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계;
(e) 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈이 정상 동작 상태로 설정될 때까지 또는 일정한 최대 허용 시간 동안 대기하는 단계;
(f) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 정상 동작 상태로 설정하는 단계;
(g) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈과 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 상태를 확인하는 단계;
(h) 상기 메인 프로세서 모듈은 수행 권한이 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과의 통신이 실패된 경우, 마스터로 설정된 그래픽 프로세서의 수행 권한을 슬레이브로 변경하는 단계; 및
(i) 상기 제1 통신 모듈 및 상기 제2 통신 모듈은 마스터로 설정된 그래픽 프로세서 모듈과 슬레이브로 설정된 그래픽 프로세서 간의 동기화를 수행하는 단계;
를 포함하는 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법.
- 제 7 항에 있어서,
(j) 상기 (g)단계부터 주기적으로 반복하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c1) 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈이 프로세서 ID를 저장 수단에 저장하는 단계;
(c2) 상기 메인 프로세서 모듈이 상기 저장 수단에서 상기 프로세서 ID를 읽어오는 단계; 및
(c3) 상기 메인 프로세서 모듈은 상기 프로세서 ID로 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 및 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈을 구별하여, 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 마스터로 설정하고, 상기 제2 그래픽 프로세서 모듈의 수행 권한을 슬레이브로 설정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 저장 수단은,
비휘발성 메모리인 NVRAM으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 (g) 단계는,
상기 메인 프로세서 모듈이 상기 제1 그래픽 프로세서 모듈 또는 제2 그래픽 프로세서 모듈로 패킷 무결성 정보를 가진 태그(Tag)를 포함한 패킷을 송신하여, 상기 태그가 변한 값의 패킷을 수신하지 못한 경우 오류로 인식하는 것을 특징으로 하는 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110096997A KR101138547B1 (ko) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110096997A KR101138547B1 (ko) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101138547B1 true KR101138547B1 (ko) | 2012-05-10 |
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ID=46271089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020110096997A KR101138547B1 (ko) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 동기화 가능한 이중 그래픽 프로세서 모듈을 가진 임무 컴퓨터 시스템 및 그 이중 그래픽 프로세서 모듈 간의 동기화 방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101138547B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101752877B1 (ko) * | 2016-02-22 | 2017-07-03 | 코츠테크놀로지주식회사 | 이중화된 영상 처리부를 가진 디스플레이 장치의 스위칭 지연 시간 감소 방법 및 장치 |
| KR101807110B1 (ko) | 2016-07-12 | 2017-12-11 | 한국항공우주산업 주식회사 | 항공기에 탑재된 디스플레이 장치의 디스플레이 방법 및 상기 방법을 이용하는 디스플레이 장치 |
| KR101807177B1 (ko) | 2016-07-27 | 2017-12-11 | 코츠테크놀로지주식회사 | 항공기 디스플레이 제어 방법 및 장치 |
| CN112422769A (zh) * | 2020-11-22 | 2021-02-26 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种实现字符和视频同步记录控制的平视显示器 |
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| KR20070029049A (ko) * | 2005-09-08 | 2007-03-13 | 이노버티브 솔루션즈 앤드 서포트 | 개선된 정보 가용성을 갖는 항공기 평면 패널 디스플레이시스템 |
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-
2011
- 2011-09-26 KR KR1020110096997A patent/KR101138547B1/ko active IP Right Grant
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