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[디지털데일리 고성현기자] 인공지능(AI) 고도화로 센서와 연산,메모리를 하나로 통합하는 초저전력 반도체 기술의 중요성이 커지는 가운데,국내 연구진이‘센서–연산–저장’통합 AI 반도체 핵심 기술을 제시해 국제 학계 주목을 받았다.

31일 한국과학기술원(KAIST)은 전상훈 전기및전자공학부 교수 연구팀이 12월 8일부터 10일까지 미국 샌프란시스코에서 열린 세계 최고 권위 반도체 학회 'IEEE IEDM 2025'에서 총 6편의 논문을 발표했다고 밝혔다.이 가운데 하이라이트 논문과 최우수 학생 논문(Top Ranked Student Paper)에 동시에 선정됐다.

하이라이트 논문으로 선정된 연구는 사람의 눈과 뇌 구조를 하나의 칩에 집적한 모놀리식 3차원(M3D) 신경모방 시각 센서다.빛을 감지하는 센서와 뇌처럼 신호를 처리하는 회로를 초박형 층으로 제작해 수직으로 쌓아 올린 구조다.센서 내부에서 인식과 판단이 동시에 이뤄지도록 구현했다.

연구팀은 이를 통해 카메라 센서 안에서 바로 보고 동시에 판단하는 연산이 가능한 '인-센서 스파이킹 컨볼루션(In-Sensor Spiking Convolution)' 플랫폼을 완성했다.

기존에는 이미지를 촬영한 뒤 아날로그-디지털 변환(ADC),호이안 카지노 호텔메모리 저장,신경망 연산을 순차적으로 거쳐야 했다.이번 기술은 센서 단계에서 연산을 수행해 데이터 이동에 따른 전력 손실과 지연을 크게 줄였다.그 결과 전력 소모를 낮추고 반응 속도를 높인 실시간 초저전력 엣지 AI 구현이 가능해졌다는 설명이다.

연구팀은 이번 학회에서 센서부터 저장까지 AI 반도체 전 계층을 아우르는 6가지 핵심 기술도 함께 제시했다.기존 반도체 공정을 그대로 활용하면서도 뇌처럼 작동하는 저전력 뉴로모픽 반도체와 AI에 최적화된 차세대 메모리를 동시에 구현한 것이 특징이다.

메모리 분야에서는 동일한 재료 체계를 기반으로 저전압 동작과 장수명,전원 차단 시에도 데이터가 유지되는 고신뢰성 차세대 낸드 플래시 구조를 구현했다.이를 통해 AI에 요구되는 대용량,저전력,호이안 카지노 호텔높은 신뢰성을 동시에 만족하는 기술적 기반을 제시했다.

전상훈 교수는 "이번 연구는 센서·연산·저장을 각각 분리해 설계하던 기존 AI 반도체 구조에서 벗어나,전 계층을 하나의 재료와 공정 체계로 통합할 수 있음을 실증했다는 점에서 의의가 있다"며 "초저전력 엣지 AI부터 대규모 AI 메모리까지 아우르는 차세대 AI 반도체 플랫폼으로 확장해 나갈 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 기초연구 사업,극한 스케일 이종집적 반도체 기술 연구센터(CH³IPS)의 지원을 받아 수행됐다.삼성전자와 경북대학교,한양대학교와의 협업으로 진행됐다.

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