[뉴스투데이=김보영 기자] 삼성전자와 미국 하버드 대학교 연구진이 차세대 인공지능 반도체 기술인 뉴로모픽 (Neuromorphic, 사람의 뇌 신경망에서 영감을 받거나 또는 직접 모방하려는 반도체) 칩에 대한 비전을 제시했다.

27일 업계에 따르면 지난 23일(현지시간) 함돈희 ‘네이처 일렉트로닉스’ 학술지에는 삼성전자 종합기술원 펠로우 겸 하버드대학교 교수, 박홍근 하버드대학교 교수, 황성우 삼성SDS사장, 김기남 삼성전자 부회장이 뉴로모픽 기술에 대해 집필한 논문이 실렸다.

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 기술을 담고 있다.

신경망 지도의 복사(Copy)는 초고감도 측정을 통해 뉴런을 침투하는 나노 전극의 배열로 이루어진다. 뉴런 안으로 침투함으로써 측정 감도가 높아져 뉴런들의 접점에서 발생하는 미미한 전기 신호를 읽어낼 수 있고 이로 인해 그 접점들을 찾아내 신경망을 지도화 할 수 있다.

특히 이번 논문에는 삼성전자가 복사된 신경망 지도를 메모리 반도체에 붙여넣어(Paste) 각 메모리가 뉴런 간의 접점의 역할을 하는 완전히 새로운 개념의 뉴로모픽 반도체를 제안한 것으로 알려졌다.

방대한 양의 신호를 메모리 플랫폼으로 직접 구동하여, 신속하게 신경망 지도를 내려받는 획기적인 기술적 관점도 제시했다. 이 플랫폼은 일반적으로 사용되는 메모리인 플래시 및 다른 형태의 비휘발성 메모리인 저항 메모리(RRAM) 등을 활용이 가능하다.

사람의 뇌에 있는 약 100조개의 뉴런 접점을 메모리 망으로 구현하려면 메모리 집적도를 극대화 해야 하는데, 3차원 플래시 적층 기술과 고성능 D램에 적용되는 TSV(실리콘관통전극)를 통한 3차원 패키징 등 최첨단 반도체 기술의 활용을 제안한 것이다.

삼성전자 종합기술원 함돈희 펠로우는 “이번 논문에서 제안한 담대한 접근 방식이 메모리 및 시스템 반도체 기술의 경계를 넓히고, 뉴로모픽 기술을 더 발전 시키는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.