카이스트 유회준 교수팀 성공

‘메모리·연산기·데이터 변환’ 가능
초거대 AI 구현할 차세대 반도체D램 메모리 셀 내부에서 인공지능(AI) 연산을 수행하는 아날로그 PIM (Process In Memory·지능형 반도체) 기술이 국내 최초로 개발됐다. 특히 하나의 메모리 셀에서 메모리, 연산기, 데이터 변환 기능을 지원하는 ‘트리플 모드 셀’이 세계 최초로 개발돼 적용됨으로써 기존 아날로그형 PIM 반도체보다 높은 효율성을 갖추게 됐다. 점차 거대해지고 다양해지는 AI 모델에서도 안정적인 성능을 보일 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부는 14일 한국과학기술원(KAIST) 유회준 교수 연구팀이 국내 최초로 D램 메모리 셀 내부에 연산기를 집적해 AI 연산을 수행하는 PIM 반도체 ‘다이나플라지아’를 개발했다고 밝혔다.

PIM 반도체는 하나의 칩 내부에 메모리와 프로세서 연산기를 집적한 것으로, 데이터 병목 현상과 과도한 전력 소모 문제를 해결할 수 있어 초거대 AI 시대를 구현할 차세대 반도체로 꼽힌다. 다이나플라지아는 트리플 모드 셀을 이용해 실제 AI 연산에 맞춰 하드웨어 구조를 형성함으로써 기존 아날로그형 PIM 반도체보다 2.5배, 챗GPT가 쓰는 그래픽처리장치(GPU)에 견줘 7배 높은 에너지 효율성을 보였다.

이번에 개발된 기술을 적용한 칩은 삼성전자 파운드리 공정에서 생산됐다. 연구를 지휘한 유 교수는 “개발한 기술을 삼성과 SK하이닉스가 마음껏 열람하고 필요하면 활용하도록 하고 있다”고 설명했다.