| 谷城 이사람 차세대 전자공학 핵심인물로 부상한 谷城혈육 KAIST 연구원 김상진씨 /김래성 기자 |
| 2023년 06월 07일(수) 09:48 |
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한국과학기술원(KAIST)에서 전자공학 박사과정 3년차로 차세대 기술개발 핵심인물로 부상한 谷城혈육 김상진(28)씨가 최근 세계 최초로 인공지능 연산을 수행하는 PIM반도체 기술개발 연구팀 제1저자로 활동해 우리나라 유망한 과학자로 성장이 기대돼 화제다.
광주과학고를 졸업한 뒤 KAIST에 입학해 현재 박사논문 1차 심사를 마친 김씨는 최근 한국과학기술원 전기 및 전자공학부 유회준 교수 연구팀이 국내 최초로 DRAM 메모리 셀 내부에 직접 연산기를 집적해 인공지능 연산을 수행하는 PIM 반도체인 ‘다이나플라지아(DynaPlasia)’를 개발한 연구 프로젝트 제1저자로 활동해왔다.
PIM(Processing-In-Memory)이란 하나의 칩 내부에 메모리와 프로세서 연산기를 집적한 차세대 반도체로 메모리와 프로세서가 분리돼 있는 기존 컴퓨팅 구조(폰 노이만 구조, Von Neumann Architecture)에서 발생하는 데이터 병목현상 및 과다한 전력 소모 문제를 해결할 수 있다.
이번에 연구팀이 발표한 다이나플라지아는 아날로그형 DRAM-PIM 기반 AI 반도체로, 3개의 트랜지스터만으로 셀을 구성했으며, 메모리 셀 내부에 연산기를 집적하고 높은 병렬성과 에너지 효율의 아날로그 연산 방식을 이용해 집적도와 연산기능을 획기적으로 향상시켰다.
뿐만 아니라 누설전류 내성 컴퓨팅을 통해 모든 메모리 셀들이 병렬로 동작할 수 있도록 해 기존 디지털 DRAM-PIM 방식 대비 약 300배 높은 병렬성으로 15배 높은 데이터 처리량을 보인다.
또 기존 아날로그형 PIM 반도체에서는 메모리와 연산기, 그리고 아날로그-디지털 데이터 변환기를 별도로 구현해 고정된 하드웨어 구조를 사용했는데, 이번 연구에서는 세계 최초로 하나의 셀이 메모리, 연산기, 데이터 변환기의 기능을 동시에 지원할 수 있는 ‘트리플-모드 셀’을 개발했다.
이번 연구는 과기정통부 ‘PIM인공지능반도체핵심기술개발(설계)’ 사업을 통해 설립된 ‘PIM반도체 설계연구센터(이하 PIM-HUB)’에서 진행됐으며, 지난달 미국 샌프란시스코에서 개최된 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표됐다.
‘PIM-HUB’는 반도체 대기업과 산·학·연 간 협력을 강화하기 위해 지난해 6월 문을 열었으며 삼성전자와 SK하이닉스가 운영위원으로 참여하며 상호 인력파견 및 공동연구 수행, 인력양성을 위한 교육과정 공동개발 등 인력교류를 추진하고 있다.
김상진씨는 “이번 연구가 고메모리 용량의 DRAM-PIM을 개발했다는 점에 의미가 크다”면서 “앞으로 박사학위를 받은 뒤 미국 실리콘밸리 연구진 또는 후학양성의 길을 걸어갈 계획”이라고 전했다.
한편 전자공학을 전공한 김씨는 특별히 관심을 가진 바이오뇌공학을 복수전공 하기도 했으며, 올해 개최된 반도체 최고 권위 학회인 국제고체회로학회(ISSCC)에 3건의 이름을 올렸다.
한편 김씨는 곡성읍 교촌리에 살고 계시는 김태봉(92)·배청자(88)씨 사랑스런 손자이기도 하다.
광주과학고를 졸업한 뒤 KAIST에 입학해 현재 박사논문 1차 심사를 마친 김씨는 최근 한국과학기술원 전기 및 전자공학부 유회준 교수 연구팀이 국내 최초로 DRAM 메모리 셀 내부에 직접 연산기를 집적해 인공지능 연산을 수행하는 PIM 반도체인 ‘다이나플라지아(DynaPlasia)’를 개발한 연구 프로젝트 제1저자로 활동해왔다.
PIM(Processing-In-Memory)이란 하나의 칩 내부에 메모리와 프로세서 연산기를 집적한 차세대 반도체로 메모리와 프로세서가 분리돼 있는 기존 컴퓨팅 구조(폰 노이만 구조, Von Neumann Architecture)에서 발생하는 데이터 병목현상 및 과다한 전력 소모 문제를 해결할 수 있다.
이번에 연구팀이 발표한 다이나플라지아는 아날로그형 DRAM-PIM 기반 AI 반도체로, 3개의 트랜지스터만으로 셀을 구성했으며, 메모리 셀 내부에 연산기를 집적하고 높은 병렬성과 에너지 효율의 아날로그 연산 방식을 이용해 집적도와 연산기능을 획기적으로 향상시켰다.
뿐만 아니라 누설전류 내성 컴퓨팅을 통해 모든 메모리 셀들이 병렬로 동작할 수 있도록 해 기존 디지털 DRAM-PIM 방식 대비 약 300배 높은 병렬성으로 15배 높은 데이터 처리량을 보인다.
또 기존 아날로그형 PIM 반도체에서는 메모리와 연산기, 그리고 아날로그-디지털 데이터 변환기를 별도로 구현해 고정된 하드웨어 구조를 사용했는데, 이번 연구에서는 세계 최초로 하나의 셀이 메모리, 연산기, 데이터 변환기의 기능을 동시에 지원할 수 있는 ‘트리플-모드 셀’을 개발했다.
이번 연구는 과기정통부 ‘PIM인공지능반도체핵심기술개발(설계)’ 사업을 통해 설립된 ‘PIM반도체 설계연구센터(이하 PIM-HUB)’에서 진행됐으며, 지난달 미국 샌프란시스코에서 개최된 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표됐다.
‘PIM-HUB’는 반도체 대기업과 산·학·연 간 협력을 강화하기 위해 지난해 6월 문을 열었으며 삼성전자와 SK하이닉스가 운영위원으로 참여하며 상호 인력파견 및 공동연구 수행, 인력양성을 위한 교육과정 공동개발 등 인력교류를 추진하고 있다.
김상진씨는 “이번 연구가 고메모리 용량의 DRAM-PIM을 개발했다는 점에 의미가 크다”면서 “앞으로 박사학위를 받은 뒤 미국 실리콘밸리 연구진 또는 후학양성의 길을 걸어갈 계획”이라고 전했다.
한편 전자공학을 전공한 김씨는 특별히 관심을 가진 바이오뇌공학을 복수전공 하기도 했으며, 올해 개최된 반도체 최고 권위 학회인 국제고체회로학회(ISSCC)에 3건의 이름을 올렸다.
한편 김씨는 곡성읍 교촌리에 살고 계시는 김태봉(92)·배청자(88)씨 사랑스런 손자이기도 하다.
/김래성 기자