KAIST, ‘실리콘 소자’ 활용 차세대 아이징 머신 개발

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 기존 실리콘 반도체 제조 공정을 그대로 활용해 복잡한 최적화 문제를 초고속으로 해결하는 차세대 연산 하드웨어 구현에 성공했다.

한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 최양규·김상현 교수팀이 별도 특수 소재 없이 표준 CMOS 공정을 적용한 ‘오실레이터 기반 아이징 머신’을 개발했다고 6일 밝혔다.

이 시스템은 진동 소자들이 상호작용을 통해 스스로 최적의 답을 도출하는 원리를 이용하며 물류나 금융 등 방대한 경우의 수를 계산해야 하는 분야에 특화돼 있다.

단일 트랜지스터 구조를 채택함으로써 소자 간 진동 차이를 정밀하게 제어하는 것은 물론 문제의 가중치를 여러 단계로 반영할 수 있는 기술적 토대를 마련했다.

연구진은 질의응답을 통해 그동안 트랜지스터의 발전 역사가 소형화를 통한 '스위치'와 '증폭기' 성능 개선에 치중됐다면 이번 연구는 새로운 '진동기'로서의 기능을 실증했다는 데 큰 의의가 있다고 강조했다.

연구진은 "미래의 트랜지스터는 더이상 소형화가 아닌 신기능 구현으로의 근본적인 패러다임 전환이 필요하다"면서 "현재 진행 중인 인공지능 하드웨어 기술을 견인하는 CMOS 표준 기술을 사용했다는 점에서 기존 유사 기술과는 확연하게 다르다"고 설명했다.

그러면서 "기존 아이징 머신은 극저온 환경이 필요하거나 크기가 비대해 상용화에 한계가 있었지만 이번 기술은 상온 동작이 가능하고 고집적이 유리하다"고 자신감을 드러냈다.

또 이번 성과가 상온에서 작동함은 물론 저전력·고병렬 연산이 가능해 차세대 AI 반도체 시장을 선도할 핵심 기술이 될 것이라고 내다봤다.

한편 이번 연구는 세계적 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 지난 3월 게재됐다.