지능형반도체연구본부
- 초거대AI반도체 설계기술인간의 지능을 달성하기 위해 날로 거대해져 가는 인공신경망은 이를 처리하기 위한 고성능의 반도체 기술과 이를 기반으로 구성된 시스템 기술, 그리고 이를 효율적으로 구동하기 위한 소프트웨어 기술을 필요로 하고 있습니다.
연구진은 초저전력 시각지능 칩, 국내 최초 개발 NPU인 AB9과 이를 기반으로 한 5PFLOPS급 성능 인공지능 서버인 ArtBrain-K, 시스템 소프트웨어 AI-Ware 개발 경험을 바탕으로, 거대 AI 컴퓨팅 반도체 기술과 AI 반도체 시스템SW 및 플랫폼 기술을 연구하고 있으며, 슈퍼컴퓨터를 위한 초병렬 연산코어 기반 프로세서 반도체와 차세대 CPU를 위한 64bit RISC-V 코어 기술도 함께 연구하고 있습니다.
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- 지능형엣지반도체 설계기술 (AI Edge SoC Design Technology)사물의 끝단인 엣지에서 데이터를 수집·가공하고, 지능적으로 데이터를 선별하는 엣지 디바이스의 지능화-저전력화-소형화를 실현하기 위한 지능형 엣지 반도체 설계 기술을 연구하고 있습니다. 지능형 엣지 반도체 연구실은 세계기술을 선도하고 있는 TEI(Temperature Effect Inversion) 초저전력 반도체 설계 원천기술과 새롭게 주목받고 있는 오픈 코어인 리스크파이브(RISC-V)를 활용한 세계최고수준의 초저전압 동작 RISC-V 엣지프로세서, 스파이크 단위로 정보가 전달되고 처리되는 뉴런·시냅스의 생물학적 동작 메커니즘과 뉴럴커텍텀을 모사한 초저전력 뉴로모픽 인공지능 반도체, 인체채널을 활용하여 엣지 데이터를 송·수신 할 수 있는 인트라바디 통신 반도체 기술을 개발 하고 있습니다.
<지능형엣지반도체>
- PIM인공지능반도체 설계기술프로세서 반도체 기술을 2005년도부터 개발을 해 왔습니다. 이를 통해 Embedded DSP, Configurable Processor, 고성능 저전력 프로세서 코어 기술 등 관련 기술 역량을 보유하고 있고, 인공지능 반도체 및 앞으로 요구될 고성능의 PIM 프로세서를 설계하기 위한 SoC 플랫폼으로 활용 될 수 있어 개발 기간 단축시킬 수 있으며, 설계 후 반도체 칩제작 및 검증을 위한 협력업체가 오랜기간 함께 하고 있고, 국내에서 항상 선도적인 반도체 개발에 있어 높은 완성도의 결과를 낼 수 있습니다.
AB9 AI반도체는 NPU 반도체로 RackScale 수준에 4.8 PetaFLOPS의 성능을 담아 낼 수 있습니다. 앞으로는 Hyperscale AI가 인공지능 분야에 적용 될 것이기에 반도체에서 더 많은 처리 성능을 요구할 것입니다. 본 연구실에서는 PIM(Processing-In-Memory) 및 이종집적(Heterogeneous Integration) 기술을 통해 단일 반도체에서 1-PetaFLOPS 성능을 낼 수 있도록 하는 연구를 진행하고 있습니다. 인공지능반도체를 위해서는 인공지능 반도체 설계 능력 뿐만이 아니라 인공지능 알고리즘에 대한 이해 그리고, 무엇보다 인공지능 반도체를 위한 컴파일러 환경 개발을 위한 능력이 많이 필요합니다. 이를 위한 인력양성을 위해 저희 부서에서는 개발한 인공지능 반도체의 컴파일러 환경을 Github에 공개하고 있습니다. 이를 통해 많은 이들이 개발 source code를 살펴보고 공부를 할 수 있도록 하고 있습니다.
<인공지능반도체 AB9>
<NPU Board, ABrain-S>
<인공지능 서버, ArtBrain-K>
<PIM인공지능반도체, ABS1>
- 지능형센싱반도체 설계기술 (AI Sensing SoC Technology)대형 재난현장(화재, 붕괴, 매몰 등)에서 유용한 원거리 인명탐지용 지능형 레이다 센서 반도체 칩 (RF 송수신 및 및 레이다 신호처리, 데이터 처리 CMOS ASIC)을 개발하는 것으로서, 단독 레이다 센서로는 탐지할 수 없는 영역과 장애물 환경 등을 극복하여, 보다 멀리, 보다 깊은 곳까지 생존자의 생체신호를 탐지할 수 있도록, 현존 레이다의 성능을 획기적으로 증대시킬 수 있는 “분산 레이다” 핵심기술을 개발하고 있습니다. 한편 근거리에서 비접촉 생체 의 호흡, 심박 탐지, 자세 추정도 할 수 있으며 사물의 분광 이미징을 완성할 수 있는 레이다 부품 및 시스템 기술, 그리고 Sub-THz CMOS 송수신 핵심 반도체를 개발하고 있습니다. 그동안 주로 항공기, 선박을 식별하는 용도로 사용되었던 기존 군사용, 항만용, 항공관제용 고성능 레이다 기술은 고출력, 고가의 화합물 반도체와 큰 규모의 안테나를 사용해야 하지만, 최근 소출력 레이다 전파를 사용하는 지능형 소형 레이다 센서에 대한 상업용 시장 수요가 급성장하고 있기 때문에 이를 위한 CMOS 반도체와 인공지능 신호처리, 데이터처리 기술을 개발하고 있습니다. 소형 레이다 기술은 인명탐지, 인원파악, 경로추적, 자율주행, 출입감시 등에 사용되고 있으며, CCTV와는 다르게 사생활 침해 논란이 없고 영상판독시의 거리 부정확성과 판독지연시간을 줄일 수 있습니다. 그리고 소형 레이다 센서는 소출력이지만 수 km 까지 드론탐지가 가능하고 UAM에 탑재되어 충돌회피 장치로서 사용할 수 있기 때문에, 차세대 지능형 센싱 기술로서 매우 유망하며 우리는 이를 위한 경쟁력 있는 지능형 레이다 CMOS ASIC을 개발하고 있습니다.
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