프로젝트 소개
본 과제는 메모리 안에서 인공지능 연산을 수행하는 Processing In Memory(PIM) 기술을 eFlash에 적용하여, 적은 에너지로 이미지를 빠르게 인식하는 인공신경망 추론 칩을 개발하는 연구임. 메모리와 연산 장치 사이의 데이터 이동을 줄여 edge 또는 모바일 디바이스에 적합한 저전력 인공지능 반도체 구현을 지향함.
연구 목표는 MNIST 수준 이미지를 95% 이상의 정확도로 인지하고, 1회 추론에 필요한 에너지 20 nJ 이하와 연산 시간 1 μs 이하를 달성하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 eFlash 호환 CMOS 주변 회로, PIM 특화 칩 아키텍처, 연산 데이터 처리 알고리즘, 시스템 레벨 시뮬레이터 및 데이터 흐름 개발임. 또한 TFT 기반 eFlash 시냅스 어레이와 뉴런 회로를 제작하고, 하드웨어-소프트웨어 분할 및 멀티코어 가속기 기반 병렬·파이프라인 구조를 검증함. 기대 효과는 고에너지효율 인공신경망 추론 기술과 프로그래밍 가능한 PIM 연산 기술 확보를 통한 인공지능 반도체 시장 경쟁력 강화, 다양한 메모리 기술 및 edge·모바일 기기 적용 확대임.