삼성전자, 뇌 닮은 차세대 뉴로모픽 반도체 비전 제시

최종문 기자 / 기사승인 : 2021-09-27 10:53:12
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[일요주간 = 최종문 기자] 삼성전자와 미국 하버드 대학교 연구진이 차세대 인공지능(AI) 반도체 기술인 뉴로모픽(Neuromorphic) 칩에 대한 미래 비전을 제시했다.

뉴로모픽 반도체는 사람의 뇌 신경망에서 영감을 받거나 이를 직접 모방하려는 반도체다. 인지와 추론 등 뇌의 고차원 기능까지 재현하는 것이 목표다.

함돈희 삼성전자 종합기술원 펠로 겸 하버드대 교수와 박홍근 하버드대 교수, 황성우 삼성SDS 사장, 김기남 삼성전자 부회장이 집필한 이 논문은 영국 현지 시간 23일 세계적인 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 게재됐다.  

 

▲ 삼성전자가 뇌를 닮은 차세대 뉴로모픽 반도체에 대한 비전을 제시했다. (사진=삼성전자)

27일 삼성전자에 따르면 이번 논문은 뇌 신경망에서 뉴런(신경세포)들의 전기 신호를 나노전극으로 초고감도로 측정해 뉴런 간의 연결 지도를 복사(Copy)하고 복사된 지도를 메모리 반도체에 붙여넣어(Paste) 뇌의 고유 기능을 재현하는 뉴로모픽 칩의 기술 비전을 제안했다.

삼성전자 관계자는 “초고감도 측정으로 신경망 지도의 복사는 뉴런을 침투하는 나노 전극의 배열을 통해 이뤄진다”며 “뉴런 안으로 침투해 측정 감도가 높아져 뉴런들의 접점에서 발생하는 미미한 전기 신호를 읽어낼 수 있다”고 설명했다.

이로 인해 그 접점들을 찾아내 신경망을 지도화할 수 있다. 이는 삼성전자가 2019년부터 하버드대 연구팀과 지속 협업해 온 기술이다.

특히 삼성전자는 복사된 신경망 지도를 메모리 반도체에 붙여넣어 각 메모리가 뉴런 간의 접점의 역할을 하는 완전히 새로운 개념의 뉴로모픽 반도체를 제안했다.

또 신경망에서 측정된 많은 양의 신호를 컴퓨터로 분석해 신경망 지도를 구성하려면 많은 시간이 걸리는 데 측정 신호로 메모리 플랫폼을 직접 구동해 신속하게 신경망 지도를 내려받는 획기적인 기술적 관점도 제시했다.

이 플랫폼은 일반적으로 사용되는 메모리인 플래시와 다른 형태의 비휘발성 메모리인 저항 메모리(RRAM) 등을 활용할 수 있다.

삼성전자 종합기술원 함돈희 펠로는 “이번 논문에서 제안한 담대한 접근 방식이 메모리와 시스템 반도체 기술의 경계를 넓히고, 뉴로모픽 기술을 더 발전시키는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

 

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