SK하이닉스-美 스탠퍼드대, 뇌 구조 닮은 미래 반도체 개발 나선다

왼쪽부터 버슘 머티리얼즈 존 랭건 CTO, 스탠퍼드 필립 웡 교수, 스탠퍼드 요시오 니시 교수,SK하이닉스 FT Lab 최용수 수석, 램 리서치 데이브 헴커[사진=SK하이닉스 제공 ]

아주경제 박선미 기자 =SK하이닉스가 미국 스탠퍼드대학교와 뇌 구조와 유사한 미래 반도체 소자 개발에 나선다.

SK하이닉스는 스탠퍼드대와 강유전체 물질을 활용한 '인공신경망 반도체 소자 공동 연구개발 협약'을 체결했다고 13일 밝혔다.

이번 협업에는 반도체 장비업체 램 리서치, 재료업체 버슘 머티리얼즈도 참여한다.

SK하이닉스는 이 프로그램이 장차 뉴로모픽(Neuromorphic·뇌신경 모방)칩 개발을 위한 전기를 마련할 수 있을 것으로 기대했다.

뉴로모픽칩은 인공신경망 반도체 소자를 기반으로 사람 뇌의 사고과정을 모방한 반도체이다.

최근 빅데이터 시대에 방대한 양의 데이터 중에는 사람과는 달리 기계가 쉽게 인식하기 어려운 비정형적인 문자·이미지·음성·영상 등이 혼재해 있다.

뉴로모픽칩은 이러한 비정형적인 데이터를 처리하는 데 효율적인 것으로 알려져 있다. 또한 기존 뉴로모픽 컴퓨팅에서 과도한 하드웨어 사용에 따른 속도 감소, 전력 소비 증가와 같은 단점도 보완 가능하다.

이번 공동연구는 기존 컴퓨팅 방식이 갖는 정보처리 양과 속도 한계를 뛰어넘는 중요한 출발점이라는 게 업계의 평가다.

현재 시스템에서는 입력한 명령이 CPU나 AP 등 로직 반도체를 지나 D램이나 낸드플래시와 같은 메모리반도체로 전달돼 순차적으로 수행된다.

인공신경망 반도체 소자와 뉴로모픽칩 개발이 발전하면 궁극적으로 메모리 반도체 기능과 시스템 반도체의 연산 능력을 동시에 갖춘 신개념 컴퓨팅 시스템 창출도 가능하다는 게 SK하이닉스의 설명이다.

칩 개발의 기초가 되는 핵심물질이 강유전체다. 강유전체는 전압을 가하지 않아도 분극(polarization) 상태를 유지할 수 있는 물질이다.

분극은 전기를 유전체에 흘려 음극(-)과 양극(+)을 만드는 것인데, 이는 데이터의 기본구조인 0과 1을 인식할 수 있다는 뜻이다.

SK하이닉스 미래기술연구원장 홍성주 부사장은 "이번 공동연구를 통해 소자·공정·장비·재료·설계 등 각 참여자의 장점을 최대한 활용함으로써 인공신경망 반도체 소자의 개발을 가속할 것으로 기대한다"고 말했다.

스탠퍼드대의 요시오 니시 교수도 "공동연구의 전망이 밝다. 미래 인공지능 시대를 여는데 시금석이 될 것"이라고 강조했다.