재구성 실리콘 기반 로직-인-메모리 및 스테이트풀 논리 연산 연구

Reconfigurable Logic-in-Memory and Stateful Logic Operations Using Silicon Devices

연구 내용

양성 피드백 기반 재구성 실리콘 트랜지스터와 게이트 다이오드 소자를 이용해 논리 연산과 메모리 저장을 결합하는 스테이트풀 로직-인-메모리 셀 및 어레이를 구현하는 연구

김상식 연구실은 양성 피드백 루프를 구동하는 실리콘 기반 재구성 소자 구조를 기반으로 로직-인-메모리를 구성합니다. 단일 셀에서 입력 조건에 따라 트랜지스터의 스위칭 상태가 논리 결과와 메모리 상태를 동시에 결정하도록 설계하고, 게이트/부하 소자 조합으로 이진 및 삼진 불리언 연산 동작을 구현합니다. 또한 스테이트풀 연산을 실리콘 다이오드로 확장하여 변이와 신뢰성 관점에서 상태 저장이 가능한 논리 블록을 제시합니다. 이러한 접근은 인-메모리 컴퓨팅에서 데이터 이동을 줄이기 위한 회로 수준의 구현 가능성을 확보하는 차별성을 가집니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 재구성 실리콘 트랜지스터를 이용해 동일한 소자 셀이 입력 극성에 따라 서로 다른 기억 상태 및 논리 기능을 수행하도록 하는 로직-메모리 구성을 규명하는 데 집중했습니다. 이후 스테이트풀 동작을 게이트 실리콘 다이오드로 구현하여 NAND, NOR 및 가산기 등 기본 연산을 순차 다중 읽기 방식으로 안정적으로 수행하도록 확장했습니다. 최근에는 삼중 게이트 실리콘 소자 기반 범용 로직-메모리 셀 어레이를 목표로, 이진·삼진 논리의 확장성과 셀 집적 구조의 구현성을 함께 확보하는 방향으로 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

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

범용 로직-메모리 셀 아키텍처
인-메모리 NAND/NOR 상태 논리 블록
이진·삼진 불리언 연산 매핑
저전력 PIM 회로 설계
다중 게이트 재구성 논리 셀
실리콘 다이오드 기반 연산 집적
상태 유지형 순차 논리 운영
논리-저장 결합형 알고리즘 실행
CMOS 호환 인-메모리 레이아웃
상태 논리 신뢰성 검증 플로우