민관협력의 반도체 표준화 포럼을 통해 표준화 전략 추진

우리나라가 제안한 인공지능용 반도체인 뉴로모픽 소자(Neuromorphic Device)에 관한 국제표준 개발이 국제전기기술위원회(IEC)에서 본격화 된다.

산업통상자원부 국가기술표준원(원장 진종욱)은 11월 24일 코트야드 메리어트 판교에서 삼성전자, SK 하이닉스 등 산·학·연 반도체 표준 전문가 50여 명이 참여한 가운데, ‘반도체 표준화 포럼’을 출범하고 국제 표준화 개발 동향과 전략을 논의하였다.

포럼에서 세종대 김덕기 교수는 뉴로모픽 소자의 성능과 신뢰성 검증에 관련된 기본특성, 가소성, 선형성 평가방법 등 3건의 신규 국제표준안(NP, New Proposal) 개발 동향을 발표했다. 뉴로모픽 소자는 챗지피티(ChatGPT)와 같은 인공지능 분야에 적용하기 위해 우리 두뇌의 신경세포 정보처리 방식을 반도체 기술로 모사하여 인지·학습·추론 등 고차원적 사고를 수행할 수 있는 차세대 반도체 기술이다.

인공지능용 반도체의 발전

현재의 인공지능용 반도체는 중앙처리장치(CPU, GPU 등)와 메모리가 별도로 존재하여 연산과 저장 기능이 분리된 폰 노이만 방식이다. 폰 노이만 구조는 데이터 병목현상을 야기하는데, 이를 완화하기 위해 메모리를 수직 적층한 패키징 기술로 고대역폭 메모리(HBM, High Bandwidth Memory) 반도체가 개발되었고, 더 나아가 메모리에서 일부 연산기능을 수행할 수 있는 PIM(Processor In Memory) 반도체가 개발되었다. 이러한 발전으로 인공지능용 반도체의 데이터 처리 속도는 크게 향상되었으나, 여전히 중앙처리장치와 메모리로 구성된 폰 노이만 방식이다.

뉴로모픽 반도체는 폰 노이만 방식을 탈피하고 우리 두뇌 신경망을 모사하여 개발된 차세대 반도체 기술이다. 뉴로모픽 반도체는 연산과 저장 기능을 동시에 수행하는 뉴로모픽 소자를 병렬 연결하여 저전력·고성능의 정보처리가 가능하다.

이 표준안은 국가표준기술력향상사업을 통해 개발되어 국제전기기술위원회(IEC)에서 신규개발 항목(NP)으로 지난 10월 채택되었다. 향후 국가별 의견수렴 과정 등을 거쳐 국제표준으로 발간된다면 뉴로모픽 소자의 상용화 시점에서 제품 검증에 활용되어 우리기업의 글로벌 시장 진출에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

아울러, 반도체 표준화 포럼은 반도체 소자, 첨단 패키징, 반도체 공정· 장비의 3개 분과로 구성되었다. 포럼 운영위원장은 서울과학기술대학교 좌성훈 교수가 선임되었고, 운영사무국은 한국반도체산업협회가 맡게 된다. 포럼 전문가들은 논의를 통해 반도체 표준화 전략을 마련해 나가기로 하였다.

진종욱 국가기술표준원장은“차세대 반도체 분야의 초격차 기술 확보를 위해 민·관 협력의 표준화 포럼을 기반으로 뉴로모픽 소자와 같은 미래 반도체 기술의 국제표준화를 적극 지원해 나가겠다.”고 밝혔다.