IBS 나노구조물리연구단(단장: 물리학과 이영희 교수) 주도… 2차원 나노물질로 ‘터널링 메모리’ 개발
- 자연과학대학
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- 2016-11-01
인간 뇌 닮은 메모리 소자 개발…“미래엔 ‘알파고 폰’ 나올 수도”
IBS 나노구조물리연구단 주도…그래핀 등 2차원 나노물질로 ‘터널링 메모리’ 개발
지난 3월, 이세돌을 꺾은 구글의 인공지능(AI) ‘알파고’는 1200여개의 컴퓨터 CPU(중앙처리장치)를 가동하면서도 시간당 56킬로와트(kW) 전력을 소비하며, 시간당 불과 20와트(W)의 에너지를 소모하는 저전력·고성능 AI라는 점에서 눈길을 끌었다. 이는 알파고에 적용된 특별한(?) 소프트웨어(SW) 덕이다. 기존 컴퓨터는 수학 계산 등 순차적 계산에 빠르지만, AI가 요구하는 병렬 계산에는 적합하지 않다. 하지만 알파고는 특수한 SW를 적용해 병렬 계산이 가능하게 디자인됐다. 학자들은 이 같은 병렬 계산을 메모리 단에서 가능토록 만든다면 작은 스마트폰에서도 알파고의 기능을 구현할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 국내 연구진이 이러한 상상을 현실화할 차세대 메모리 소자를 개발했다.
인간의 뇌 속에서 정보를 전달하고 기억을 저장하는 시냅스(좌측)와 연구진이 개발한 2전극 메모리 소자(우측 하단)/자료=IBS
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(왼쪽부터)기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단(단장 이영희, 성균관대 물리학과 교수), 유우종 성균관대 전자전기공학부 교수/사진=IBS |
기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단(단장 이영희, 성균관대 물리학과 교수)과 유우종 성균관대 전자전기공학부 교수로 이뤄진 공동연구진은 그래핀 등 2차원 나노소재들로 인간의 뇌 속 시냅스를 모방한 ‘터널링 메모리(TRAM)’ 반도체 소자 구현에 성공했다고 2일 밝혔다.
인간의 뇌 속 시냅스(신경세포에 달린 수천, 수만의 가지를 이어 신호를 주고받는 부위)는 소자의 전극에 해당하는 2개의 돌기로 신호를 주고받으며, 신호의 잔상을 남겨 기억을 저장한다. 인간의 뇌는 이 같은 시냅스 시스템을 기반으로 적은 에너지로도 고도의 병렬연산을 빠르게 처리할 수 있다.
연구진은 이 같은 시냅스 구조를 모방한 메모리를 개발하기 위해 기존의 메모리 하드웨어 구조를 새롭게 설계했다.
연구진은 먼저 기존 3개의 전극을 갖는 플래시 메모리 구조에서 ‘저장 전극’(Gate)을 없애고, 그 대신 2개의 전극(Drain, Source)으로 신호 전달 및 저장을 동시에 수행토록 해 시냅스처럼 작동하는 터널링 메모리를 구현했다.
출처: http://www.mt.co.kr/view/mtview.php?type=1&no=2016090210183215707&outlink=1