카이스트 연구진, 신뢰성·효율 높인 뉴로모픽 멤리스터 소자 개발

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입력 2022.06.07 16:42
카이스트는 7일 최신현 교수(전기 및 전자공학부) 연구팀이 뇌의 뉴런 세포 동작을 모사하는 ‘고신뢰성 차세대 저항 변화 소자(멤리스터) 어레이’를 개발했다고 밝혔다.

멤리스터란 입력에 따라 소자의 저항 상태가 바뀌는 소자다. 입력된 전압의 크기와 길이 등에 따라 소자 내부의 저항 값을 바꾸면서 정보를 저장하거나 처리한다.

카이스트에서 개발한 고신뢰성 멤리스터 어레이로 구현한 뉴로모픽 컴퓨팅 개념도 / 카이스트
최근 현대 컴퓨터 하드웨어 기술은 인간의 뉴런을 모사한 뉴로모픽 하드웨어 기술을 활발히 연구중이다. 멤리스터 소자는 고집적 고효율로 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템을 구현할 수 있는 소자로 주목받는 중이다.

최 교수 연구팀은 점진적인 산소 농도를 갖는 금속 산화물을 이용했다. 기존 필라멘트 방식의 멤리스터 소자는 안정성이 낮으며, 응용에 사용하기 위한 어레이 형태로 제작하기 힘든 문제점을 보유하고 있었다.

최 교수 연구팀에서 개발한 소자는 안정성과 더불어 자가 정류 특성과 높은 수율을 함께 갖춰 대용량 어레이 형태로 직접될 수 있다. 최교수 연구팀은 이미 400개 고신뢰성 인공 뉴런 소자를 100% 수율의 크로스바 어레이 형태로 집적하는 데 성공했다.

카이스트는 "직접도가 높고 안정적인 뉴로모픽 시스템을 구현할 때 이번 최교수 연구팀에서 개발한 멤리스터 소자가 활발히 사용될 수 있을 것으로 기대된다"고 설명했다.

제 1저자인 박시온 석박통합과정 연구원은 "이번에 개발한 고신뢰성 인공 뉴런 소자는 안정적인 특성과 높은 수율을 바탕으로 차세대 멤리스터 기반 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템 구현에 기여할 수 있을 것으로 기대된다"며 "개발된 인공뉴런 소자를 이용해 촉각 등을 감지하는 로봇의 인공 신경계, 시계열 데이터를 처리하는 축적 컴퓨팅 등 다양한 응용이 가능할 것으로 본다"고 말했다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


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