PUF 기반 보안 및 CiM 프로세싱 인 메모리 가속

PUF Security and Compute-in-Memory (CiM) for Processing-in-Memory Acceleration

연구 내용

PUF 셀을 이용한 보안키 생성과 CiM 구조를 통한 신경망 연산 가속을 구현하는 연구

보안 키 생성에서는 PUF(physically unclonable function) 셀 어레이의 입력·클럭 배선을 구성하고, 각 셀의 출력으로부터 challenge-response pair 값을 산출하는 제어 구조를 설계합니다. 공정 변동에 민감한 PUF의 응답을 안정적으로 읽기 위해 링 오실레이터 기반 소자 동작과 D-플립플롭 출력을 결합하는 구성이 포함됩니다. 연산 가속에서는 CiM(compute in memory) 관점에서 메모리 셀 어레이에서 MAC 연산을 수행하고 ADC로 디지털 신호를 변환하여 신경망 학습의 순방향·역방향 흐름을 지원합니다.

관련 프로젝트

0건

연구 흐름

관련 실적은 2024년에 집중되어 있으며, 보안키 생성용 PUF 셀 어레이 구조와 데이터 처리용 CiM 장치 구성을 순차적으로 제안했습니다. 2024-05 전후에는 CiM 장치에서 이진화 가중치와 이진화 활성화 간 MAC 결과를 디지털 신호로 변환하고 다음 레이어로 전달하는 순방향 학습 구성을 중심으로 개발했습니다. 이후 2024-07과 2024-11에는 6 트랜지스터 정적 램 기반 프로세싱 인 메모리 가속 구성과, PUF 기반 보안키 생성에서 클럭·펄스 공급 및 CRP 산출 제어를 구체화하는 방향으로 확장되었습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

PUF 기반 보안키 생성 모듈
하드웨어 인증 회로
challenge-response 기반 보안 프로토콜
처리 인 메모리 신경망 가속기
이진화 신경망 학습 지원 회로
메모리-컴퓨팅 통합 아키텍처
데이터 처리 장치의 고효율 연산
신호 변환 기반 학습 파이프라인
저전력 추론·학습 보드
보안 및 연산 동시 탑재 칩 설계