국내외 공동 연구팀이 차세대 지능형반도체(Processing in Memory·PIM)의 통신 성능을 획기적으로 향상할 수 있는 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST) 김동준 교수팀은 미국 노스이스턴대학·보스턴대학, 스페인 무르시아대학 연구팀과 공동으로 PIM 반도체의 통신 속도를 최대 11배 높이는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

PIM은 하나의 칩 안에 메모리와 연산장치를 배치한 반도체다. AI 고도화 경쟁의 관건인 저전력 연산이 가능해 차세대 반도체로 주목받고 있지만, 연산 과정에서 PIM 반도체 외부로 연결되는 중앙처리장치(CPU)를 통해야 해 병목현상이 일어나는 문제가 있다.

연구팀은 각 연산장치를 직접적으로 상호 연결하는 인터커넥션 네트워크' (다중 연산 장치를 포함하는 대규모 시스템 설계에 쓰이는 연산 장치) 구조를 적용, PIM 반도체의 통신 성능을 극대화하는 방안을 제시했다. 반도체의 연산 과정에서 통신 처리를 위한 CPU의 개입을 최소화할 수 있는 특화된 구조로, 기존 네트워크에서 비용을 발생시키는 주요 요소들을 최소화해 효율을 높였다.

김동준 교수는 "데이터 이동을 줄이는 것은 PIM을 포함한 모든 시스템 반도체에서 핵심적인 요소"라며 "PIM 인터커넥트가 연산장치 간 데이터 이동으로 일어나는 병목 현상을 해결하는 해법이 될 것"이라고 연구 의의를 밝혔다.