삼성전자, 정보 저장·연산 한번에 하는 컴퓨팅 구현

자기저항메모리 기반 인-메모리 컴퓨팅…저전력AI·뇌과학 칩 활용

삼성전자 연구진이 자기저항메모리(MRAM·Magnetoresistive Random Access Memory)를 기반으로 한 인-메모리(In-Memory) 컴퓨팅을 구현했다.

삼성전자는 12일(현지시간) 국제 학술지 '네이처(Nature)'에 연구 결과를 게재했다고 발표했다. 

정승철 삼성전자 종합기술원 전문연구원이 제1저자, 함돈희 종합기술원 펠로우와 김상준 종합기술원 마스터가 공동 교신저자로 참여했다. 삼성전자 종합기술원, 반도체연구소, 파운드리사업부 연구원도 참여했다.

삼성전자가 개발 중인 사람 뇌를 닮은 반도체 논문 이미지(사진=삼성전자)

삼성전자는 인-메모리 컴퓨팅이 메모리 안에 정보를 저장할 뿐 아니라 연산까지 수행하는 칩 기술이라고 소개했다. 메모리에 있는 정보를 옮기지 않고 메모리 안에서 병렬 연산하기 때문에 전력을 덜 쓴다고 설명했다. 차세대 저전력 인공지능(AI) 칩을 만드는 기술로 평가된다. 기존 컴퓨터는 정보를 저장하는 메모리 칩과 연산하는 프로세서 칩을 따로 구성한다.

삼성전자는 주로 쓰이던 '전류 합산' 방식이 아닌 새로운 '저항 합산' 방식으로 인-메모리 컴퓨팅 구조를 저전력으로 설계했다고 강조했다. 그동안에는 MRAM의 저항값이 낮아 전력을 아끼는 수준이 떨어졌다. MRAM의 데이터 안정성이 높고 속도가 빠른데도 전력 문제가 한계로 지적됐다.

연구진은 MRAM 기반 인-메모리 컴퓨팅 칩으로 계산해 인공지능이 숫자를 최고 98% 정확하게 분류하는 것을 확인했다. 얼굴을 알아본 정확도는 93%다.

연구진은 새로운 구조의 MRAM 칩을 뇌과학(neuromorphic)에서도 쓸 수 있다고 기대했다. 정 전문연구원은 "인-메모리 컴퓨팅은 메모리와 연산이 접목된 기술"이라며 "기억하면서 계산하는 사람 뇌와 비슷하다"고 말했다. 이어 "이번 연구가 뇌를 모방하는 뉴로모픽 기술을 개발하는 데 도움 될 것"이라고 덧붙였다.