지능형 Digital SoC(System-on-Chip) 설계는 인공지능 기술이 다양한 디바이스에 내재화되는 데 필수적인 기반 기술입니다. Dig.VLSI Lab에서는 AI 응용 기술의 깊은 이해를 바탕으로, 고성능·저전력·저지연 특성을 갖춘 Digital SoC 설계 방법론을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 AI 연산에 최적화된 하드웨어 구조와 효율적인 데이터 흐름, 그리고 다양한 응용 환경에 적합한 확장성을 동시에 고려합니다. 특히, 본 연구실은 Edge AI 디바이스에서 요구되는 실시간 처리와 에너지 효율을 극대화하기 위해, 하드웨어와 소프트웨어의 통합 설계(HW-SW Co-Design) 프레임워크를 개발하고 있습니다. 이를 통해, AI 알고리즘의 특성에 맞는 커스텀 연산 유닛, 메모리 계층 구조, 인터페이스 설계 등 다양한 요소기술을 통합적으로 최적화합니다. 또한, SoC 설계의 검증 및 구현을 위한 FPGA 기반 테스트베드와 실리콘 프로토타입 제작 경험을 바탕으로, 실질적인 상용화 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 스마트 디바이스, 자율주행, IoT, 헬스케어 등 다양한 분야에서 요구되는 On-device AI의 실현을 앞당기고, 국내외 산업계와의 협력을 통해 실제 제품화 및 기술 이전으로 이어지고 있습니다. 궁극적으로, Dig.VLSI Lab의 SoC 설계 기술은 미래 지능형 시스템의 핵심 인프라로 자리매김할 것입니다.

Edge Device 기반 지능형 시스템 설계는 데이터가 생성되는 현장에서 실시간으로 AI 처리를 수행할 수 있도록 하는 핵심 기술입니다. Dig.VLSI Lab에서는 하드웨어 친화적인 AI 모델링을 통해, 연산량과 메모리 사용량을 최소화하면서도 높은 정확도를 유지하는 경량화 AI 모델(Tiny ML) 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 모델은 제한된 자원 환경에서도 효율적으로 동작할 수 있도록, 네트워크 구조 최적화, 양자화, 프루닝 등 다양한 기법이 적용됩니다. 또한, 본 연구실은 Edge Device의 특성을 고려한 맞춤형 AI SoC 및 System-on-Module(SoM) 설계와 더불어, Plug-n-Play 방식의 AI 프레임워크를 개발하여 다양한 응용 분야에 손쉽게 적용할 수 있도록 지원합니다. 예를 들어, 인체 자세 추정, 운전자 행동 인식, 실시간 객체 추적 등 실제 산업 및 사회적 요구에 부합하는 Edge AI 솔루션을 연구·개발하고 있습니다. 이를 위해, 센서 데이터 캘리브레이션, 에러 보정, 실시간 데이터 송신 등 시스템 전반에 걸친 통합적 접근을 시도합니다. 이러한 연구는 스마트 시티, 모빌리티, 보안, 헬스케어 등 다양한 산업 분야에서 현장 중심의 지능형 서비스 구현을 가능하게 하며, 실시간성, 신뢰성, 확장성을 모두 만족하는 차세대 Edge Intelligence 플랫폼의 기반을 마련하고 있습니다. Dig.VLSI Lab의 연구는 미래 사회의 지능형 인프라 구축에 중추적인 역할을 할 것입니다.

Dig.VLSI Lab은 초경량 AI 디바이스와 임베디드 SoM(System-on-Module)을 위한 하드웨어-소프트웨어 통합 머신러닝 프레임워크 개발에도 주력하고 있습니다. 이 프레임워크는 1MB 이하의 초소형 AI 모델(Tiny ML)과 저전력·저지연 특성을 갖춘 SoC를 결합하여, 다양한 IoT 및 엣지 환경에서 실시간 AI 처리를 가능하게 합니다. 이를 위해, 모델 경량화, 연산 최적화, 메모리 관리, 인터페이스 표준화 등 다양한 기술적 요소를 체계적으로 통합합니다. 특히, Plug-n-Play 방식의 ML 모델링과 AI 플랫폼을 통해, 사용자는 복잡한 하드웨어 제약 없이 손쉽게 AI 기능을 탑재할 수 있습니다. 이 과정에서, 하드웨어 가속기 설계, 임베디드 소프트웨어 최적화, 실시간 운영체제 연동 등 다양한 기술이 유기적으로 결합되어, 실제 현장에서 요구되는 신뢰성과 확장성을 동시에 확보합니다. 또한, 다양한 센서 및 네트워크 환경에 대응할 수 있도록, 모듈화된 IP 설계와 표준화된 인터페이스를 제공하여, 산업 현장에서의 적용성을 극대화하고 있습니다. 이러한 HW-SW ML 프레임워크는 스마트 팩토리, 헬스케어, 모빌리티, 에너지 관리 등 다양한 응용 분야에서 초경량 AI 디바이스의 상용화와 대중화를 촉진하고 있습니다. Dig.VLSI Lab의 연구는 미래형 지능형 시스템의 핵심 기술로서, 산업계와 학계 모두에서 높은 주목을 받고 있습니다.