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김상식 연구실
고려대학교 전기전자공학부 김상식 교수
로직-인-메모리
재구성 실리콘 트랜지스터
quasi-non-volatile 메모리
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

김상식 연구실

고려대학교 전기전자공학부 김상식 교수

김상식 연구실은 실리콘 기반 재구성 트랜지스터와 게이트 다이오드를 이용해 로직-인-메모리 및 스테이트풀 논리 연산을 구현하는 연구를 수행합니다. 또한 캡터시터리스 DRAM과 준 비휘발성 메모리 소자를 시냅스 셀로 활용하여 뉴로모픽 컴퓨팅에서 가중치 저장과 MAC 연산을 수행하는 방향으로 연구를 진행합니다. 더불어 재구성 피드백 field-effect transistor의 채널 변이를 엔트로피 원천으로 활용한 PUF 보안 기능과, 하이브리드 에너지 하베스팅 장치 성능을 머신러닝으로 예측하는 데이터 기반 분석을 병행합니다.

로직-인-메모리재구성 실리콘 트랜지스터quasi-non-volatile 메모리1T-DRAM스테이트풀 로직
대표 연구 분야
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재구성 실리콘 기반 로직-인-메모리 및 스테이트풀 논리 연산 연구 thumbnail
재구성 실리콘 기반 로직-인-메모리 및 스테이트풀 논리 연산 연구
Reconfigurable Logic-in-Memory and Stateful Logic Operations Using Silicon Devices
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

58총합

5개년 연도별 피인용 수

505총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
·
인용수 1
·
2025
Logic-in-memory cell enabling binary and ternary Boolean logics
J. J. Oh, Juhee Jeon, Yunwoo Shin, Kyougah Cho, Sangsig Kim
IF 7.6 (2025)
Science China Information Sciences
https://doi.org/10.1007/s11432-024-4248-4
Ternary operation
Binary number
Computer science
Arithmetic
Theoretical computer science
Mathematics
Algorithm
Programming language
2
article
|
·
인용수 0
·
2025
3-bit memory operation of capacitor-less one-transistor one-diode DRAM cell
Seungho Ryu, Kyoungah Cho, Sangsig Kim
IF 7.6 (2025)
Science China Information Sciences
https://doi.org/10.1007/s11432-025-4389-y
Dram
Bit (key)
Capacitor
Diode
Transistor
Optoelectronics
Materials science
Electrical engineering
Non-volatile random-access memory
Semiconductor memory
3
article
|
인용수 17
·
2024
Capacitorless Two‐Transistor Dynamic Random‐Access Memory Cells Comprising Amorphous Indium–Tin–Gallium–Zinc Oxide Thin‐Film Transistors for the Multiply–Accumulate Operation
Seungho Ryu, Mingu Kang, Kyoungah Cho, Sangsig Kim
IF 6.2 (2024)
Advanced Materials Technologies
Abstract Capacitorless two‐transistor (2T0C) dynamic random‐access memory (DRAM) cells comprising oxide thin‐film transistors (TFTs) show potential as low‐power and high‐density DRAM cells; however, the multiply–accumulate (MAC) operation using these cells is not yet realized. In this study, 2T0C DRAM cells comprising amorphous indium–tin–gallium–zinc oxide TFTs are fabricated for MAC operations. In a 2T0C DRAM cell, one transistor acts as a write transistor and the other as a read transistor, whose gate capacitance corresponds to the data storage capacitance. The cells have a long retention time of 1000 s, which is 10 4 times longer than that of conventional DRAM cells, owing to the extremely low leakage current of the TFTs (1.11 × 10 −18 A µm −1 ). These cells satisfy the original condition for synaptic devices, in which a proportional relationship exists between the input and output. The MAC operation is performed using two cells. This study demonstrates the usefulness of oxide TFTs in artificial neural networks.
https://doi.org/10.1002/admt.202302209
Materials science
Thin-film transistor
Transistor
Optoelectronics
Dram
Dynamic random-access memory
Capacitance
Electrical engineering
Nanotechnology
Semiconductor memory
최신 정부 과제
54
과제 전체보기
1
2023년 4월-2028년 1월
|428,000,000
Multiple gate silicon 소자 기반universal logic-memory 셀 어레이 기술 개발
□ 채널 재구성이 가능한 multiple gate silicon 소자와 이를 이용하여 모든 로직 연산이 가능하고 그 연산 결과를 기억하는 universal logic-memory 셀 어레이 기술 개발▶ Wafer-scale multiple gate silicon 소자의 나노선 구조 및 공정 개발과 소자 성능 향상▶ 2진법/3진법의 모든 기본 로직 연산과 연...
다중 게이트 실리콘 소자
재구성 소자
2진법/3진법 로직 셀
로직-메모리 셀
범용 로직 셀 어레이
2
2022년 3월-2024년 12월
|209,700,000
1T-DRAM 기반 저전력 고속 PIM 인공지능 소자 기술 개발
□ 0.1 pJ 저전력 10 ns 고속 동작이 가능한 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 소자 개발□ 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 소자의 로직 연산(IMP, NAND, NOR, XOR 등) 기능 및 연산 수행 성능 향상□ 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 소자의 full adder 산술 연산 기능 구현 및 연산 수행 성능 향상□ 1T-DRAM 기반...
프로세싱-인-메모리 소자
인공지능 소자
한 개 트랜지스터-동적램
스테이트풀 로직 소자
이진신경망
병렬 로직
3
주관|
2022년 3월-2024년 12월
|167,000,000
1T-DRAM 기반 저전력 고속 PIM 인공지능 소자 기술 개발
□ 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 소자의 구조 및 특성 연구 ▶ 채널 내부에 정보 저장이 가능한 1T-DRAM의 다양한 구조에 관해 연구함 ▶ 1T-DRAM의 스위칭/메모리 특성을 분석함 □ 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 소자의 공정 최적화 및 제작 ▶ 공정 시뮬레이션을 활용하여 공정 조건들과 1T-DRAM 구조 변화에 따른 채널의 형태와 전기적 특성 변화를 분석함 ▶ 1T-DRAM의 스위칭/메모리 특성을 평가하고 공정 시뮬레이션 결과와 비교/분석함 ▶ 공정 최적화가 완료된 1T-DRAM을 배열하여 로직 연산 수행 성능을 검증함 □ 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 배열소자의 스테이트풀 로직 연산 기능 구현 및 연산 수행 능력 평가 ▶ 1T-DRAM 배열소자의 스테이트풀 로직 연산을 위한 read, write, hold의 동작 전압 조건을 최적화함 ▶ 로직(NAND, NOR, XOR 등) 연산에 대한 1T-DRAM의 수, 연산 횟수 및 순서를 확립함 □ 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 배열소자의 full adder 산술 연산 기능 구현 ▶ 스테이트풀 로직 연산이 안정적으로 동작할 수 있는 최소의 저항값을 탐색하고 이에 따른 동작 전압 조건을 확립함 ▶ Full adder 연산 효율을 최대로 높일 수 있는 최소의 소자 개수와 연산 step을 확보하고, 산술 연산 수행 능력을 평가함 □ 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 배열소자를 이용한 BNN의 MAC 기능 구현 ▶ 1T-DRAM 배열소자의 BNN 구현을 위한 XNOR 연산 read, write, hold의 동작 전압 조건을 최적화함 ▶ BNN의 XNOR 연산을 위한 시냅스의 구성 및 가중치, 뉴런 입력신호, 시냅스 출력신호를 확립함 ▶ 1T-DRAM 배열소자의 XNOR 연산을 구현하고 수행 성능을 평가함 ▶ 1T-DRAM 배열소자를 이용한 MAC 기능을 구현함 □ TCAD 시뮬레이션을 통한 1T-DRAM 기반 PIM 인공지능 소자의 scaling down 연구 ▶ 1T-DRAM의 게이트 길이 scaling down을 진행하고 이에 따른 단일소자의 스위칭 및 메모리 특성을 분석함 ▶ 15 nm급 1T-DRAM의 로직 연산 기능 검증을 위한 mixed-mode 시뮬레이션 환경을 구축하고 연산 수행 성능을 평가함
프로세싱-인-메모리 소자
인공지능 소자
한 개 트랜지스터-동적램
스테이트풀 로직 소자
이진신경망
병렬 로직
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024피드백 전계효과 트랜지스터 기반 링 오실레이터1020240042687
등록2024준 비휘발성 메모리 소자를 이용한 이진화 신경망 회로1020240039833
등록2023범용 로직 메모리 셀1020230191705
전체 특허

피드백 전계효과 트랜지스터 기반 링 오실레이터

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240042687

준 비휘발성 메모리 소자를 이용한 이진화 신경망 회로

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240039833

범용 로직 메모리 셀

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230191705

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