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전자공학부 조성재 교수 한국연구재단 ‘PIM 인공지능 반도체 핵심기술 개발사업’ 선정

수정일
2022.05.27
작성자
홍보실
조회수
484
등록일
2022.05.27

24년까지 31억 5천만원 지원, 범용성 높은 PIM 시스템 칩 개발 목표


조성재 교수

조성재 교수


 본교 IT융합대학 전자공학부 조성재 교수가 국내 9개 대학으로 구성된 연구팀의 연구 책임을 맡은 ‘2T DRAM 기반 저전력/고성능 PIM 셀, 집적회로 및 아키텍처 개발’ 과제가 한국연구재단이 주관하는 PIM 인공지능 반도체 핵심기술개발(소자) 사업에 선정돼 오는 2024년까지 3년간 31억 5천만원을 지원받는다.


 PIM(Processing-in-Memory)은 기존의 컴퓨터 구조가 갖고 있는 프로세서-메모리 간 데이터 병목 현상을 완화시키기 위해 개발되어 온 기술로 과거에는 주로 프로세서-메모리 영역 간의 물리적 거리를 줄이는 기술 개발에 주력해왔고, 최근 메모리 어레이 내에 CPU의 일부 기능들이 분배되어 들어가 온 칩 퓨전이 이루어지는 수준까지 도달했다. PIM 기술의 형태는 궁극적으로 PIM 셀 안에서 데이터 저장과 연산을 동시에 할 수 있는 시스템으로 이러한 최종 기술은 소자 레벨에서의 PIM 셀 설계와 공정 개발이 반드시 뒷받침되어야 한다. 


 이 연구에서는 data retainability를 극대화하면서도 초경량화/초저전력/초고속/고신뢰성 동작이 가능한 새로운 구조의 DRAM을 기반으로 하는 PIM 셀, 이를 위한 회로 및 아키텍처를 개발한다. 이를 통해 일반 산술 및 논리 연산이 가능하며, 동시에 근래 인공지능의 핵심 원리인 MAC 연산이 가능한 범용성 높은 궁극적 형태의 PIM 시스템을 칩으로 구현하는 것을 목표로 한다. 


 이 연구를 통해 개발하게 되는 PIM 원천 기술과 최종 형태의 신구조 DRAM PIM 칩은 고속 연산이 필요한 공학 응용, 빅데이터 기반의 초경량 하드웨어 인공지능 솔루션 등을 비롯한 다양한 분야에 활용 가능하며 우리나라가 세계 최고의 메모리 반도체 기술 국가로서의 위상을 지키면서 시스템 반도체 기술 영역에서 도약을 이루는 데 기여할 것으로 기대된다.


 조성재 교수는 “이 연구는 메모리를 중심으로 하는 비메모리 기술 개발로 기대효과를 요약할 수 있다”며 “특허, 논문, 양산향 기술 개발을 통해 국가 기술력을 강화하고 반도체 소재, 소자, 공정, 회로, 시스템, 응용 및 검증을 아우르는 반도체 전반의 기술과 지식을 습득한 고급 인력을 양성할 것”이라고 밝혔다.