KAIST 연구진이 차세대 인공지능(AI) 하드웨어(HW)를 위한 뉴로모픽 컴퓨팅에 사용될 메모리 소자를 개발했다.
한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 최신현 전기 및 전자공학부 교수팀이 D램 및 낸드 플래시 메모리를 대체할 초저전력 차세대 상변화 메모리 소자를 개발했다고 4일 밝혔다.
상변화 메모리는 열을 사용해 물질 상태를 변경해 저항 상태를 바꿔 정보를 저장하는 메모리 소자다. D램의 빠름, 낸드 플래시 메모리의 비휘발성 장점을 모두 가진 차세대 메모리로, 인간의 두뇌를 모방하는 뉴로모픽 컴퓨팅 기술로 활발히 연구되고 있다.
다만 기존 상변화 메모리는 공정 비용이 비싸고 소모 전력이 높다.
연구팀은 이런 상변화 메모리 소비 전력 문제를 해결하기 위해, 상변화 물질을 전기적으로 극소 형성하는 방식을 썼다.
값비싼 노광공정 없이 매우 작은 나노 스케일 상변화 필라멘트를 자체 형성했다. 공정 비용이 매우 낮고 초저전력 동작도 가능하다.
기존 값비싼 초미세 노광공정을 이용한 상변화 메모리 소자보다 소비 전력이 15배 이상 작은 초저전력 상변화 메모리 소자 구현에 성공했다.
최신현 교수는 “이번에 개발한 초저전력 상변화 메모리 소자는 기존에 풀지 못했던 숙제인 제조비용과 에너지 효율을 대폭 개선해 의미가 크다”며 “물질 선택이 자유로워 고집적 3차원 수직 메모리 및 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템 등 다양한 응용을 가능케 하는 등 미래 전자공학 기반이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이어 “연구를 지원한 한국연구재단 및 나노종합기술원에 감사하다”고 덧붙였다.
KAIST 전기및전자공학부의 박시온 석박사통합과정, 홍석만 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 네이처 4월호에 출판됐다.
한편 이번 연구는 한국연구재단 차세대 지능형반도체기술개발사업, PIM인공지능반도체핵심기술개발(소자)사업, 우수신진연구, 그리고 나노종합기술원 반도체공정기반 나노메디컬 디바이스개발 사업 지원을 받아 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
