[파이낸셜뉴스] 과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 오는 28~29일 제주도 그랜드 하얏트 제주에서 '차세대 지능형 반도체 기술개발사업 통합기술교류회'를 개최한다고 27일 밝혔다. 교류회에는 인공지능(AI) 반도체 팹리스(반도체 설계 전문 회사)와 서울대, 한국전자통신연구원(ETRI) 등 114개 과제 수행기관, 700여명의 연구자가 참여해 그동안의 연구성과와 최신기술 동향을 공유한다. 특히 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ)를 넘어서는 반도체 소자 미세화 대응을 위해 차세대 옹스트롬(Å·100억분의 1ｍ)급 반도체 기술개발 추진을 논의할 계획이다. 거대 AI 모델과 온디바이스(기기 자체 탑재) AI 등을 지원할 수 있는 AI반도체 핵심기술개발 현황과 시스템반도체 5대 범용기술 및 차세대 반도체 제조에 필요한 공정·장비 기술개발의 상용화 방안도 논의한다. 시스템반도체 융합 전문인력 양성사업 워크숍도 공동 개최한다. 과기정통부와 산업부는 2020년부터 10년간 반도체 소자, 설계, 제조·공정 등 기술개발에 1조96억원을 투자하는 차세대지능형반도체기술개발사업을 공동으로 진행 중이다. 그동안 이 사업을 통해 초저전력 상변화 메모리 소자 구현(한국과학기술원), 차세대 데이터센터용 가속기 개발(퓨리오사 AI) 등 성과를 냈으며 1472건의 특허가 출원됐다. 아울러 과학기술 논문 추가 인용 색인(SCIE)급 국제 학술지에 1155편의 논문이 게재됐으며 연구인력 1284명을 양성했다. 권현준 과기정통부 기초원천연구정책관은 "연구성과를 지속해 고도화하고 반도체 정책과 사업과의 전략적인 연계를 통해 국가적으로 반도체 연구개발(R&D) 역량을 결집할 수 있도록 노력하겠다"고 말했다. 윤성혁 산업부 첨단산업정책관은 "AI 연산을 위한 시스템반도체 개발 수요가 급증하는 상황에서, 사업의 성과물이 기업에 도움이 되고 시장에서도 잘 활용될 수 있도록 필요한 지원을 아끼지 않겠다"고 말했다. wongood@fnnews.com 주원규 기자

[파이낸셜뉴스] 반도체 신뢰성 평가 및 분석 기업 큐알티가 반도체 수명평가 장비를 선보였다. 10일 큐알티에 따르면 미국 'IMS 2023' 전시회에 참가해 5세대 이동통신(5G) 전용 무선주파수(RF) 반도체 지능형 수명평가 장비를 공개했다. IMS 2023은 오는 16일까지 미국 샌디에이고에서 열리는 국제 마이크로웨이브 전시회다. 5G 기술 발전으로 6GHz 이하 주파수와 28GHz 대역에서 사용하는 RF 반도체 품질 평가는 중요한 과제로 인식된다. 큐알티 RF 반도체 수명평가 장비는 다양한 스트레스 인자를 시료별로 적용해 시험 평가할 수 있다. 이번 장비는 기존 시험 방법과 달리 하나의 온도 수준에서 시험하는 것이 아닌 시료별로 여러 가속 스트레스 수준에서 시험할 수 있다. RF 스트레스를 다양한 주파수 대역과 높은 출력에서 적용할 수 있다. 또한, 수명평가 데이터 수집 및 가공을 위해 운영 소프트웨어와 수명 예측 소프트웨어를 자체 개발해 사용한다. 이를 통해 실시간으로 반도체 열화를 모니터링하고 열화 경향을 분류하며, 반도체 사용수명을 자동으로 추정하는 기능을 제공한다. 이러한 기능은 비전문가들도 반도체 수명을 정확하고 편리하게 평가할 수 있도록 돕는다. 이번 장비는 JESD226 규격을 준수했다. JESD226은 RF 반도체 높은 신뢰성 확보를 위한 RF 바이어스 인가 수명평가 규격이다. 특히, 차량 간 통신(V2X) 시스템은 무선통신 기능을 탑재해 탑승자 안전성 확보가 중요하다. 안정성이 중요한 응용분야에 적용되는 시스템은 정확한 데이터 전송과 신호 처리를 위해 안정적으로 작동해야 하므로 RF 반도체 품질 확보가 더욱 강조된다. 김기석 큐알티 기술연구소장은 "이번 장비는 V2X와 같이 신속하게 작동하고 고장 없이 지속적인 통신을 제공하는 RF 반도체 신뢰성을 높이는 데 큰 도움이 될 것"이라며 "첨단 산업 분야 네트워크 안정성과 성능을 증진하는데 중요한 역할을 하면서 탑승자 안전을 보장하는 핵심적인 역할을 수행할 것"이라고 말했다. butter@fnnews.com 강경래 기자

"5세대(5G) 사물인터넷, 자동차전장 등에서 메모리반도체 주문이 증가하는 추세입니다." 박성식 제주반도체 대표(사진)는 "국내외 반도체 수요가 더욱 냉각하는 분위기지만, 5G 사물인터넷 등 그동안 경쟁력 확보를 위해 중점적으로 추진해온 분야에서는 메모리반도체 수요가 늘어나고 있다"고 7일 밝혔다. 박 대표는 "실제로 중국 거래처로부터 5G 사물인터넷 메모리반도체 공급을 확대해 달라는 요청을 받았으며, 자동차전장 메모리반도체 역시 해외 유수 업체들과 파트너십을 위한 실사를 성공적으로 마무리했다"고 덧붙였다. 제주반도체는 '팹리스'(Fabless) 반도체 업체다. 팹리스는 공장 없이 반도체 개발만을 전문으로 하는 반도체 연구·개발(R&D) 중심 회사를 말한다. 제주반도체는 파워칩, 윈본드 등 대만 업체들에 반도체 위탁생산(파운드리)을 맡긴다. 특히 제주반도체는 메모리반도체 사업을 영위한다. 통상 메모리반도체는 삼성전자와 SK하이닉스, 미국 마이크론 등이 주도한다. 다만 이들 대기업이 서버와 모바일 등에 주력하는 반면, 제주반도체는 사물인터넷과 통신장비, 가전 등에 들어가는 저용량 메모리반도체에서 강세를 보인다. 박 대표는 "삼성전자 일본 법인에서 주재원으로 일하던 중 메모리반도체 분야에 대기업들이 진입하지 않는 '저용량' 틈새시장이 있다는 것을 알고 지난 2000년 창업의 길로 들어섰다"고 말했다. 박 대표가 이끄는 제주반도체는 지난 3년 동안 반도체 초호황(슈퍼사이클) 흐름을 타고 기록적인 실적을 이어갔다. 제주반도체 매출액(본사기준)은 2020년 1104억원에서 이듬해 1766억원까지 늘어났다. 지난해에는 하반기 불어 닥친 반도체 불황에 1583억원으로 실적이 줄었지만, 원·달러 환율 상승 등 우호적인 환경에 힘입어 영업이익은 사상 최대인 261억원을 기록했다. 특히 올해 5G 사물인터넷 메모리반도체에 큰 기대를 걸고 있다. 박 대표는 "챗GPT 이후 전 세계 각국에서 데이터센터 등 5G 인프라 투자에 박차를 가하면서 지난해 매출액 중 20%가량을 차지했던 5G 사물인터넷 메모리반도체 비중이 올해 30% 수준으로 올라갈 것"이라고 밝혔다. 이와 관련, 세계 최대 통신용 반도체 업체인 미국 퀄컴으로부터 5G 사물인터넷 칩셋에 들어가는 메모리반도체 인증을 받은 업체는 현재까지 제주반도체와 함께 미국 마이크론 등 극히 일부에 불과하다. 박 대표가 주목하는 또 다른 분야는 자동차전장 메모리반도체다. 실제로 제주반도체는 최근 유럽에 본사를 둔 자동차 전장업체와도 거래 물꼬를 트면서 관련 사업을 확대할 수 있는 계기를 마련했다. 제주반도체는 지난해 매출 중 5%를 차지했던 자동차 전장부문이 올해 10% 이상 늘어날 것으로 예상했다. 박 대표는 "유럽 업체와 3년 정도 진행한 적용 시험에서 최종 통과하면서 최근 메모리반도체 소량 납품에 이어 올 하반기에는 양산을 통한 공급까지 가능할 것"이라고 말했다. 이어 "올해 1·4분기에는 국내외 악화한 반도체 시장 환경으로 인해 다소 고전했지만 다행히 영업이익을 낼 수 있었다"며 "올 하반기에 5G 사물인터넷과 함께 자동차전장 메모리반도체 출하량이 늘어나면서 연간 실적으로 보면 '상저하고(상반기 낮고 하반기 높음)'가 될 것"이라고 강조했다. 박 대표는 '지능형메모리' 등 회사가 지속 성장하기 위한 미래사업 전략도 밝혔다. 그는 "앞으로 메모리반도체에 시스템반도체(비메모리)를 결합한 지능형메모리 수요가 늘어 날 것이며, 이를 위해 국내 유수 대학과 산학 협력을 통해 지능형메모리인 'PIM'(Processing In Memory) 개발을 진행 중"이라고 말했다. 이어 "수십년간 축적한 메모리반도체 설계 기술을 앞세워 '질화갈륨'(GaN) 등 차세대 화합물 전력반도체 개발에도 나설 것"이라고 덧붙였다. 아울러 제주반도체는 주력인 메모리반도체 경쟁력을 강화하기 위해 4세대 D램(DDR4 계열) 메모리반도체 개발도 한창 진행 중이다. 이를 위해 대만 파운드리 업체와 초미세공정 활용에 대한 협의를 진행 중이다. 박 대표는 "메모리반도체 등 현재 경쟁력을 확보한 분야에서도 해외 업체들과 기술 격차를 벌이기 위해 노력할 것"이라고 강조했다. butter@fnnews.com 강경래 기자

【파이낸셜뉴스 광주=황태종 기자】광주광역시가 지능형 가전용 국산 반도체 기술 상용화에 속도를 내고 있다.  광주시는 산업통상자원부 산하 한국산업기술평가관리원(KEIT)이 주관하는 '차세대 지능형 반도체 기술 개발(설계·제조) 사업' 공모에서 1단계에 이어 2단계에도 선정됐다고 14일 밝혔다.  이 사업은 국산 인공지능(AI) 반도체 기술을 가전제품에 접목해 지능형 가전제품 기술 개발 촉진과 산업 경쟁력 강화를 지원하기 위한 것이다.  특히 지난 2021년 1단계에는 광주시 등 2곳이 선정됐지만 2단계 사업자로는 광주시가 유일하게 뽑혔다.  광주시는 1단계에 23억원을 들여 지능형 가전용 인공지능 반도체 기술을 개발했다.  2단계에서는 오는 2024년까지 51억원을 투입해 1단계에서 개발된 인공지능 반도체 기술을 가전제품에 접목하는 실증과정을 거쳐 지능형 가전제품을 상용화할 계획이다.  이 사업에는 반도체 팹리스(설계) 기업인 ㈜아이닉스, 인공지능 운영체제 개발 전문기업인 ㈜솔빛시스템, 종합가전제품 생산업체 ㈜위니아, 지역 인공지능 전문 기업 ㈜넷온, (재)광주테크노파크 등 기업과 기관이 함께 참여한다.  광주시는 아울러 국산 인공지능(AI) 반도체가 적용된 지능형 가전 상용화를 지원하기 위해 지난 2021년부터 산업통상자원부 산하 한국산업기술진흥원(KIAT)이 주관하는 '인공지능(AI) 가전산업 육성을 위한 상용화 지원플랫폼 구축 사업'을 수행하고 있다.  김용승 광주시 인공지능산업국장은 "인공지능 반도체 기술은 미래 산업의 핵심 기술이다"면서 "가전제품의 인공지능기술 발전을 통해 사용자의 편의성과 생활품질을 향상시켜 미래 첨단 분야 먹거리를 선점할 수 있도록 최선을 다하겠다"라고 말했다. hwangtae@fnnews.com 황태종 기자

[파이낸셜뉴스]한화그룹이 반도체 시장에 적극적으로 뛰어들고 있는 가운데 그룹의 계열사인 한화시스템이 올해 하반기부터 차량용 반도체 생산에 박차를 가한다. 8일 업계에 따르면 한화시스템은 지난해 11월 차량용 센서업체 트루윈과 합작법인 ‘한화인텔리전스’를 출범시키며 자동차 전장(電裝) 사업 진출을 알린 바 있다. 시스템 반도체 센서 기업인 한화인텔리전스는 차량용 미세전자기계시스템(MEMS) 기술을 적용해 '자율주행차의 눈'이라 불리는 나이트비전(열화상 카메라)의 핵심 부품인 적외선(IR·Infrared) 센서 및 차량용 압력센서, 자기센서를 개발하고 있다. 최근 전기차 시장 확대에 따라 차량용 반도체 공급 부족이 이어지고 있는 데다, 자율주행차 기술 개발이 진행됨에 따라 차량용 반도체에 대한 시장의 수요가 더욱 강해지고 있다. 한화인텔리전스가 개발 중인 MEMS는 자동차 전장화에 주요 기술이다. 하나의 칩 안에 여러 기능을 집적화시킨 센서로 가볍고 작지만 기능은 뛰어나다. 마이크로미터(㎛·100만분의 1미터) 크기 초미세 기계부품과 전자회로를 동시에 집적할 수 있는 기술이다. MEMS 기반 마이크로 혹은 나노 단위의 고감도 센서를 MEMS 센서라고 한다. 한화인텔리전스는 올해 개발을 완료하고 내년부터 본격적인 차량 전장 센서 생산을 목표로 하고 있다. 한화인텔리전스 관계자는 “올해 4·4분기 내에 열화상 카메라의 부품인 QVGA(320x240 픽셀 해상도)급 열 영상센서를 개발·완료할 계획”이라며 “내년에는 자율주행 차량의 나이트비전을 위한 VGA(640x320)급 열 영상 센서를 개발해 생산 예정”이라고 말했다. 특히 한화시스템은 한화인텔리전스의 열 영상센서를 모듈화해 민수시장 진출을 기대하고 있다. QVGA 열상엔진모듈은 VGA급 대비 센서 가격이 저렴해 가장 많이 쓰이는 열상모듈이다. 트루윈 관계자는 “한화시스템의 열상엔진모듈이 사용하고 있는 시스템온칩(SoC)은 온 디바이스(On Device) AI기술이 적용된 그래픽처리장치(GPU)가 내장돼 있다”면서 “차세대 딥러닝(Deep Learning)기술로 주목받고 있는 온 디바이스(On Device) AI로 단말 기기 내부에서 고속 연산이 가능한 장점을 가지고 있다”고 전했다. 한화인텔리전스는 이를 통해 열상카메라 모듈단에서 사람, 동물, 자전거, 자동차 등을 빠르게 인식해 자율주행차량의 ‘첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)’, ‘자동 긴급 제동장치(AEB)’의 엣지(Edge)센서로 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. VGA 열상엔진모듈은 군사용 관측경, 조준경, 잠망경 등에 쓰이는 비냉각 열상카메라 모듈을 다양한 분야에 다목적으로 사용하기 위해 소형화, 경량화로 제작된 VGA급(640x480) 열상카메라 모듈이다. 한편 한화시스템은 지난 40여 년간 감시정찰용 전자광학 장비와 전차, 장갑차의 나이트비전, 주·야간 조준경·관측경 등을 개발·공급 해오며 국내 최고의 센서 기술 경쟁력을 입증해왔다. 2020년 ‘지능형 다목적 열상엔진 모듈’인 퀀텀레드를 출시하며 차량용 나이트비전 시장 진입을 알렸다. 지난해 나이트비전 개발을 위한 자율주행기술혁신사업인 '주야간 대응이 가능한 열영상 융합형 3D카메라 기술개발' 국책과제 또한 수주한 바 있다. 출시된 퀀텀레드 제품은 국내 최초로 열화상카메라 Q마크를 획득했다. kmk@fnnews.com 김민기 기자

정부가 10대 전략기술 확보차원에서 양자컴·슈퍼컴, 반도체, 초전도 분야 연구개발(R&D)에 1150억원을 투입한다. 이를 통해 50큐비트급 양자컴퓨터를 구축하고, 슈퍼컴퓨터, 지능형 반도체(PIM) 등을 개발할 예정이다. 과학기술정보통신부는 1150억원 규모의 2022년도 ICT 원천 R&D사업 시행계획을 확정해 17개 사업을 추진한다고 12일 밝혔다. 과기정통부 이창윤 기초원천연구정책관은 "글로벌 기술패권 경쟁시대에 양자·반도체 등 기술주권 확보를 위해 투자를 지속적으로 확대하고 지원을 강화할 것"이라고 말했다. 또한 "R&D 투자뿐 아니라 제도적 기반을 마련하고 국제 협력체계를 구축하는 등 전방위적으로 지원할 것"이라고 밝혔다. 우선 양자컴퓨팅 분야는 R&D와 국내외 협력을 통해 기술 추격과 생태계 조성에 나선다. 올해 50큐비트급 양자컴퓨터 개발과 구축사업에 100억원을 투입한다. 또 박사급 양자전문인력을 양성하는 양자정보과학 융합전문인력 양성센터 세워 운영키로 했다. 이와함께 한-미 정상회담 후속조치 등의 일환으로 미국 내 협력거점으로서 양자기술 협력센터를 설치하고, 10여개의 기술분야별 공동연구센터도 구축해 운영할 계획이다. 초고성능컴퓨팅 분야는 고성능 CPU 개발을 위해 자체 가속기 기반 진화형 서버 프로세서의 프로토타입 칩을 제작하고 검증하기위해 137억원을 투자키로 했다. 반도체 분야는 97억원을 들여 미래 반도체 시장의 새로운 패러다임인 메모리와 프로세서를 통합한 신개념 반도체 PIM 개발에 착수한다. 여기에 미래유망 화합물 반도체인 에피(Epi) 소재·소자 및 공정기술 개발에도 75억을 투입해 올해 신규로 진행한다. 40억원이 투입되는 초전도 분야는 올해부터 새롭게 지원하는 분야다. 의료·국방·전력·에너지·교통 등 다양한 산업의 게임 체인저로 주목받고 있는 무절연 고온초전도 기술에 대해 4대 마그넷 원천기술 개발키로 했다. 이외에도 470억원을 투입해 초저전력, 초고성능 지능형반도체 R&D를 이어간다. 이 사업은 신개념 기초기술과 신소자 원천기술 R&D를 통해 기존 반도체의 한계 극복을 목표로 하고 있다. 2029년까지 총 2405억원을 투입해 연구실에서 개발된 단위소자를 상용화하기 위해 성능검증까지 진행된다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

#OBJECT0# [파이낸셜뉴스] 정부가 10대 전략기술 확보차원에서 양자컴·슈퍼컴, 반도체, 초전도 분야 연구개발(R&D)에 1150억원을 투입한다. 이를 통해 50큐비트급 양자컴퓨터를 구축하고, 슈퍼컴퓨터, 지능형 반도체(PIM) 등을 개발할 예정이다. 과학기술정보통신부는 1150억원 규모의 2022년도 ICT 원천 R&D사업 시행계획을 확정해 17개 사업을 추진한다고 12일 밝혔다. 과기정통부 이창윤 기초원천연구정책관은 "글로벌 기술패권 경쟁시대에 양자·반도체 등 기술주권 확보를 위해 투자를 지속적으로 확대하고 지원을 강화할 것"이라고 말했다. 또한 "R&D 투자뿐 아니라 제도적 기반을 마련하고 국제 협력체계를 구축하는 등 전방위적으로 지원할 것"이라고 밝혔다. 우선 양자컴퓨팅 분야는 R&D와 국내외 협력을 통해 기술 추격과 생태계 조성에 나선다. 올해 50큐비트급 양자컴퓨터 개발과 구축사업에 100억원을 투입한다. 또 박사급 양자전문인력을 양성하는 양자정보과학 융합전문인력 양성센터 세워 운영키로 했다. 이와함께 한-미 정상회담 후속조치 등의 일환으로 미국 내 협력거점으로서 양자기술 협력센터를 설치하고, 10여개의 기술분야별 공동연구센터도 구축해 운영할 계획이다. 초고성능컴퓨팅 분야는 고성능 CPU 개발을 위해 자체 가속기 기반 진화형 서버 프로세서의 프로토타입 칩을 제작하고 검증하기위해 137억원을 투자키로 했다. 반도체 분야는 97억원을 들여 미래 반도체 시장의 새로운 패러다임인 메모리와 프로세서를 통합한 신개념 반도체 PIM 개발에 착수한다. 여기에 미래유망 화합물 반도체인 에피(Epi) 소재·소자 및 공정기술 개발에도 75억을 투입해 올해 신규로 진행한다. 40억원이 투입되는 초전도 분야는 올해부터 새롭게 지원하는 분야다. 의료·국방·전력·에너지·교통 등 다양한 산업의 게임 체인저로 주목받고 있는 무절연 고온초전도 기술에 대해 4대 마그넷 원천기술 개발키로 했다. 이외에도 470억원을 투입해 초저전력, 초고성능 지능형반도체 R&D를 이어간다. 이 사업은 신개념 기초기술과 신소자 원천기술 R&D를 통해 기존 반도체의 한계 극복을 목표로 하고 있다. 2029년까지 총 2405억원을 투입해 연구실에서 개발된 단위소자를 상용화하기 위해 성능검증까지 진행된다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스 청주=김원준 기자] 충북도와 충북과학기술혁신원은 ‘2021년 반도체 소프트웨어(SW)융합 제품 상용화 지원 사업’업체를 오는 26일까지 신청 접수한다고 16일 밝혔다.  이 사업은 총 18억원의 사업비로, 지정과제 7개와 자유과제 7개 등 모두 14개 과제를 선정, 과제당 최대 1억3000만원을 지원하며, 지정과제에 한해 선정평가 때 다년도 과제 가능 여부를 판단해 지원할 예정이다.  지정과제는 △(지능형)반도체 칩 상용화 △설비, 제조공정 등 분야에 대한 공정지능화(예지보전, 검사지능화 등) 분야로 구성된다. 자유과제는 반도체 SW융합 제품 및 솔루션 개발 등 전 분야에 대해 포괄적으로 제안할 수 있다.  지원대상은 충북지역 소재 중소 반도체기업 및 SW융합기업으로 단독 또는 컨소시엄을 구성해 참여하면 지원을 받을 수 있으며, 컨소시엄 구성 때 참여기관의 경우 지역 제한은 없다.  참여를 희망하는 기업은 오는 26일까지 SW융합클러스터 충북센터 홈페이지를 통한 온라인 신청이 가능하며, 기타 자세한 내용은 SW융합클러스터 충북센터 홈페이지를 통해 확인할 수 있다.  충북도 관계자는 “충북에는 SK하이닉스, DB하이텍 등 반도체 관련 중견, 중소기업들이 많다"면서 "이 사업을 통해 언택트 시대 반도체 산업이 한 단계 성장하는 계기가 될 것”이라고 말했다. kwj5797@fnnews.com 김원준 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 메모리 안에 연산기능을 결합한 반도체 기술을 이용해 인공지능(AI) 추천시스템 학습 알고리즘 가속에 최적화된 지능형 반도체 시스템을 개발했다. 이 시스템은 기존 AI 가속 시스템 대비 최대 21배까지 빠르다고 연구진이 설명했다. 한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 유민수 교수 연구팀이 세계 최초로 '프로세싱-인-메모리(PIM)' 기술 기반의 AI 가속기 반도체 시스템 개발에 성공했다고 16일 밝혔다. AI 기술을 기반으로 고안된 추천시스템 알고리즘은 구글, 페이스북, 유튜브, 아마존 등 빅테크 기업들이 콘텐츠 추천 및 개인 맞춤형 광고를 제작하는데 기반이 되는 핵심 AI 기술이다. 페이스북이 최근 공개한 자료에 따르면 페이스북 데이터센터에서 처리되는 AI 연산의 70%가 추천 알고리즘을 처리하는 데에 사용되며, AI 알고리즘 학습을 위한 컴퓨팅 자원의 50%를 추천 알고리즘을 학습하는 데 사용하고 있다. 연구진은 이 시스템이 AI 추천시스템 알고리즘의 학습 과정을 엔비디아(NVIDIA)의 그래픽카드(GPU)를 사용하는 기존 AI 가속 시스템 대비 최대 21배까지 빠르다고 설명했다. 추천 인공지능의 경우 많은 수의 임베딩을 학습하는 과정이 주된 병목을 일으킨다. 연구진은 이번 연구에서 임베딩의 학습과정에서 진행되는 모든 연산을 단일 연산으로 변환 할 수 있는 알고리즘을 개발했다. 해당 알고리즘은 기존 방식에 비해 메모리 대역폭 사용량을 크게 줄이고 연산을 단일화했다. 이는 효율적인 하드웨어 가속기 구현을 가능케 한다. 이렇게 만든 임베딩 가속장치는 해당 알고리즘을 기반으로 하드웨어 복잡도가 크게 감소한다. 연구진은 기존 상용화된 메모리 장치에 추가하는 방식으로 임베딩의 저장 및 연산을 동시에 효과적으로 수행할 수 있는 가속 장치를 개발했다. 전문가들은 이번 연구 성과가 향후 막대한 수요와 급성장이 예상되는 세계 AI 반도체 시장에서 메모리-중심으로 설계된 PIM 기술의 상용화 및 성공 가능성을 시사한다는 점에서 높게 평가하고 있다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 방대한 양의 빅데이터 처리나 인간의 두뇌를 모방한 뉴로모픽 칩과 같은 인공지능(AI) 개발을 위한 차세대 지능형반도체 소자기술을 개발했다. 대구경북과학기술원(DGIST)은 나노융합연구부 이명재 박사 연구팀이 2차원 반도체 소재인 이황화텅스텐과 육방정 질화붕소를 이용해 3진법 적용이 가능한 2차원 소재 기반의 다치(多値)논리소자를 개발했다고 12일 밝혔다. 현재 대부분의 컴퓨터는 '0'과 '1'을 사용하는 2진법 기반이다. 반도체나 집적회로(IC) 같은 컴퓨터 산업도 2진법을 기반으로 발전해왔다. 하지만 현재에는 빅데이터 처리나 복잡한 연산을 요구하기 때문에 전력 소모량 측면에서 기술적 한계에 다다르고 있다. 이 때문에 방대한 정보량을 구현하면서 전력도 줄일 수 있는 다치논리소자 연구가 세계적으로 진행 중이다. 3진법 이상의 논리가 구현 가능한 다치논리소자는 정보를 '0', '1', '2' 이상으로 처리할 수 있어, 2개의 숫자만 사용했던 기존의 2진법보다 처리해야 할 정보의 양이 줄어들어 소비전력이 적고 계산 속도가 빠르다. 이에 따라 대용량의 정보처리가 가능하면서 반도체 집적회로를 더 작게 만들 수 있는 장점이 있다. 이에 연구진은 2차원 반도체 소재인 이황화텅스텐과 육방정 질화붕소를 결합해 '0', '1', '2'인 3개의 논리상태 구현이 가능한 2차원 소재를 개발했다. 연구팀은 두 개의 2차원 반도체 소재를 수직으로 층층이 쌓아올림으로써 육방정 질화붕소 층이 인접하는 이황화 텅스텐 층 간의 전자 상호작용을 크게 줄이는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 이것이 2차원 반도체 소재 내의 밴드갭을 제어하는 메커니즘임을 규명했다. 이를 통해 특정 전압 구간에서 전류량이 감소하는 부성미분저항 특성을 가진 다치논리소자를 새롭게 개발했다. 이 박사는 "이번에 개발한 새로운 개념의 다치논리소자는 향후 대용량 정보 처리가 필요한 AI SW 지원하는 초절전형 소자·회로 기술의 기반이 될 것"이라며, "향후 두뇌 모방형 반도체와 같은 차세대 지능형반도체 소자 기술의 적용이 기대된다"고 밝혔다. 한편 이번 연구는 DGIST 신물질과학전공 김영욱 교수 연구팀과 공동으로 진행했으며, 나노과학 분야의 국제학술지인 'ACS 나노'에 3일자 온라인 게재됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자