멤리스터

뉴로모픽 반도체 소자 ‘멤리스터’ 

한국과학기술연구원(KIST)은 정연주 인공뇌융합연구단 선임연구원 연구팀이 뉴로모픽 반도체 소자인 ‘멤리스터’ 소자의 고질적 문제점을 해결해 고성능·고신뢰성 뉴로모픽 컴퓨팅이 가능한 인공 시냅스 반도체 소자를 개발했다고 24일 밝혔다. 멤리스터란 메모리와 레지스터의 합성어로 소자의 저항값이 일정하지 않고 전압에 따라 저항값이 변화해 일정 시간 동안 정보를 저장하는 소자다. 

 

뉴로모픽 반도체는 인간의 뇌를 모사해 전력 소모를 줄이면서 성능을 높이는 컴퓨팅을 위한 기술로 주목받는다. 인간 뇌의 뉴런이 스파이크 신호를 발생시키면 시냅스를 통해 다른 뉴런으로 신호가 전달되는 정보 전달 방식을 반도체 소자에 구현하는 것이다. 이를 위해서는 시냅스의 다양한 연결 강도를 표현하는 고성능 아날로그 인공 시냅스 소자가 필요하다. 

 

현재 인공신경망은 신경 구조를 소프트웨어적으로 구현한 것이 대부분이다. 반면 뉴로모픽 컴퓨팅은 실제 생명체의 뉴런과 시냅스를 모방한 하드웨어를 활용하고, 이에 최적화된 소프트웨어를 개발해 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 모든 칩들이 병렬로 서로 연결돼 있고, 폰 노이만 구조와 달리 연산과 저장이 분리돼 있지 않아 효율을 높일 수 있다.

 

뇌의 스파이크 기반 신호 체계를 모방하는 기술은 시각이나 촉각 등 다른 감각의 구현 및 전달에도 응용될 수 있다. IoT와 메타버스 확산 등에 힘입어 센서로 데이터를 수집하고, 이를 바탕으로 감각을 디지털 신호로 바꿔 전달하는 시도가 이뤄지고 있다.

 

뇌의 효율성을 모방하면, 센서가 자극을 받아들이면서 바로 AI 연산 등을 수행하는 '인-센서 컴퓨팅'도 가능해진다.

 

https://zoom-in-z00min.tistory.com/58

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