[반도체 시사] 삼성전자, MRAM 기반 데이터 저장과 연산까지 수행하는 인-메모리 컴퓨팅 구현

삼성전자 연구진이 자기저항메모리, Magnetroresistive Random Acess Memory, MRAM을 기반으로 한 In-memory 컴퓨팅을 세계 최초로 구현하고, 네이처 학술저널에 연구성과를 게재했습니다.

---

출처 : 삼성전자 반도체이야기

MRAM 기반 데이터 저장과 연산까지 수행하는 인메모리 컴퓨팅 구현

기존 컴퓨터는 데이터 저장을 담당하는 메모리 칩과 데이터의 연산을 책임지는 프로세서 칩이 따로 구분되어 동작합니다. 인-메모리 컴퓨팅은 메모리 내에서 데이터의 저장 뿐만 아니라 데이터의 연산까지 수행하는 최첨담 칩 기술입니다. 메모리 내의 대량 정보를 이동없이 메모리 내에서 병렬로 연산하기 때문에 전력소모가 현저히 낮다는 장점이 있습니다. 그로 인해 차세대 저전력 인공지능 칩을 만드는 유력한 기술로 주목받고 있습니다.

•  저항메모리 Resitive RAM, RRAM과 위상변화메모리 Phase-change RAM, PRAM 등 비휘발성 메모리를 활용한 인-메모리 컴퓨팅의 구현은 수년간 전 세계적으로 관심이 높은 연구주제 였습니다.
  
  
• 하지만 비휘발성 메모리인 MRAM은 데이터 안정성이 높고 속도가 빠른 장점에도 불구하고, 저항값이 낮은 특성으로 인해 인-메모리 컴퓨팅에 적용한다해도 전력 이점이 높지 않다고 하여 인-메모리 컴퓨팅으로 구현되지 못했습니다. 
  
  
• 삼성전자 연구진은 이러한 MRAM의 한계를 기존의 '전류 합산' 방식이 아닌 새로운 개념의 '저항 합산' 방식의 인-메모리 컴퓨팅 구조를 제안함으로써 저전력 설계에 성공했습니다. 연구진은 MRAM 기반 인-메모리 컴퓨팅 칩의 성능을 인공지능 계산에 응용해 숫자 분류에서는 최대 98%, 얼굴 검출에서는 93%의 정확도로 동작하는 것을 검증했습니다.
  
  
• 이번 연구는 시스템반도체 공정과 접목하여 대량생산이 가능한 비휘발성 메모리인 MRAM을 세계 최초로 인메모리 컴퓨팅으로 구현하고 차세대 저전력 인공지능 칩 기술의 지평을 확장했다는 의미를 가지고 있습니다. 새로운 구조의 MRAM 칩을 인-메모리 컴퓨팅으로 활용할 뿐 아니라 생물학적 신경망을 다운로드하는 뉴로모픽 플랫폼으로의 활용가능성도 제안되었습니다. 
  
  
• 삼성전자는 초격차 메모리 기술 역량을 기반으로 시스템반도체와 접목시켜 차세대 컴퓨팅 및 인공지능 AI 반도체 분야에서 지속적으로 기술리더십을 확장해 나갈 계획입니다.

---

출처 : 삼성전자 반도체이야기

 

삼성전자, MRAM 기반 인-메모리 컴퓨팅 세계 최초 구현 – 삼성반도체이야기