한양대, 고차원 인지기능 모방한 초저전력 반도체 개발

20W 전력으로도 학습 수행하는 성인 뇌…멤리스터로 기능 모방 CMOS 공정으로 '고집적·저전력 인공신경칩' 개발

(왼쪽부터) 한양대 박진섭 교수(교신저자), 박재근 교수(교신저자), 우대성 박사과정생(제1 저자). (사진=한양대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤신영 인턴 기자 = 한양대 연구진이 초저전력·고집적화 인공신경칩으로 인간의 고차원 인지기능을 구현한 '뉴로모픽 반도체'를 개발했다.

한양대학교는 융합전자공학부 박진섭 교수와 박재근 교수팀이 실시간 비지도 학습 및 추론이 가능한 반도체를 개발했다고 24일 밝혔다.

성인의 뇌는 1000억개의 뉴런과 100조개의 시냅스로 구성돼 작은 전구 하나의 소비전력인 20W로도 고차원 인지기능을 수행한다.

'뉴로모픽 컴퓨팅(신경형 컴퓨팅)'은 수많은 뉴런과 시냅스를 전자소자로 구현해 대규모 데이터를 처리하는 기술이다. 기존의 커패시터 활용 뉴로모픽 컴퓨팅은 일정 면적을 요구해 칩의 고집적화가 불가능했다.

연구팀은 뉴런의 기능을 커패시터가 아닌 멤리스터의 저항변화를 이용해 구현했다.

또한 CMOS 공정을 활용해 생물학적 뉴런의 모든 기능을 수행할 수 있으면서도 고집적화 및 저전력 구동이 가능한 인공신경칩을 개발할 수 있었다.

한양대 연구진이 개발한 저전압 구동 무커패시터 인공뉴런칩 도식 (사진=한양대 제공) *재판매 및 DB 금지

연구를 이끈 박진섭 교수는 "이번 연구를 통해 지금까지 해결되지 못했던 고집적화 및 초저전압 구동이 동시에 가능한 뉴로모픽 반도체를 개발했다"며 "추후 연구에서는 이번에 개발된 인공 뉴런과 시냅스 소자를 하나의 칩으로 통합하는 연구를 진행할 계획"이라고 밝혔다.

한편 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 수행한 이번 연구는 국제학술지 'Small'에 지난 21일 온라인 게재된 바 있다.

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