[테크홀릭] 삼성전자는 자사 연구진이 세계 최초로 자기저항메모리(M램)을 기반으로 한 '인-메모리(In-Memory) 컴퓨팅'을 구현하고, 이 연구 결과를 영국 현지시간 12일 세계적인 학술지 ‘네이처’에 게재했다고 13일 밝혔다.

'인-메모리 컴퓨팅'이란 메모리 내에서 데이터의 저장 뿐 아니라 데이터의 연산까지 수행하는 최첨단 칩 기술을 말한다. 

기존 컴퓨터는 데이터의 저장을 담당하는 메모리 칩과 데이터의 연산을 책임지는 프로세서 칩을 따로 나누어 구성하는 반면 '인-메모리 컴퓨팅'은 메모리 내 대량의 정보를 이동 없이 메모리 내에서 병렬 연산하기 때문에 전력 소모가 현저히 낮아, 차세대 저전력 인공지능(AI) 칩을 만드는 유력한 기술로 주목받고 있다.

'인-메모리 컴퓨팅'의 구현에서 활용되는 비휘발성 메모리에는 R램(저항메모리)과 P램(위상변화메모리), M램 등이 있지만 그 중  M램은 데이터 안정성이 높고 속도가 빠른 장점에도 불구하고, 낮은 저항값을 갖는 특성으로 인해 '인-메모리 컴퓨팅'에 적용해도 전력 이점이 크지 않아 '인-메모리 컴퓨팅'으로 구현되지 못했다.

삼성전자 연구진은 이러한 M램의 한계를 기존의 ‘전류 합산’ 방식이 아닌 새로운 개념의 ‘저항 합산’ 방식의 '인-메모리 컴퓨팅' 구조를 제안함으로써 저전력 설계에 성공했다.

연구진은 M램 기반 '인-메모리 컴퓨팅' 칩의 성능을 인공지능 계산에 응용해 숫자 분류에서는 최대 98%, 얼굴 검출에서는 93%의 정확도로 동작하는 것을 검증했다.

이번 연구는 시스템 반도체 공정과 접목해 대량 생산이 가능한 비휘발성 메모리인 M램을 세계 최초로 '인-메모리 컴퓨팅'으로 구현하고, 차세대 저전력 AI 칩 기술의 지평을 확장했다는데 큰 의미가 있다.

연구진은 새로운 구조의 M램 칩을 '인-메모리 컴퓨팅'으로 활용할 뿐 아니라, 생물학적 신경망을 다운로드하는 뉴로모픽 플랫폼으로의 활용 가능성도 함께 제안했다.

삼성전자 종합기술원 정승철 전문연구원은 “인-메모리 컴퓨팅은 메모리와 연산이 접목된 기술로, 기억과 계산이 혼재되어 있는 사람의 뇌와 유사한 점이 있다”며, “이번 연구가 향후 실제 뇌를 모방하는 뉴로모픽 기술의 연구 및 개발에도 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 삼성전자 종합기술원 정승철 전문연구원이 제1저자로, 함돈희 종합기술원 펠로우 및 하버드대학교 교수와 김상준 종합기술원 마스터가 공동 교신저자로 참여했다. 삼성전자 종합기술원, 반도체연구소, 파운드리사업부 연구원들도 공동으로 연구에 참여했다.

#삼성전자 #MRAM #네이처

(왼쪽부터) 삼성전자 함돈희 펠로우, 정승철 전문연구원, 김상준 마스터(사진=삼성전자)

유상훈 기자  thtower1@techholic.co.kr

<저작권자 © 테크홀릭, 무단 전재 및 재배포 금지>