지스트 연구팀, '제21회 대한민국 반도체설계대전 특별기업상-텔레칩스' 수상

[테크월드=방제일 기자] 지스트(광주과학기술원) 대학원생들이 제21회 대한민국 반도체 설계 대전에서 특별기업상(텔레칩스)을 수상했다. 

전기전자컴퓨터공학부에 재학 중인 기상균‧김정균‧이현근‧김우태‧김제범 학생은 ‘뉴로모픽(AMIC-Neuromorphic) 팀’(기상균‧김정균 학생)과‘이미지센서(AMIC-ImageSensor)’팀(이현근‧김우태‧김제범 학생)을 구성하여 대회에 출전했다. 

먼저 뉴로모픽 팀은 신개념 저항성 메모리인 멤리스터(Memristor) 소자 어레이를 이용해 컨볼루션 신경망(CNN) 하드웨어 시스템을 온보드(On-board)로 구현하여, 학습(Learning)과 추론(Inference)이 가능한 이미지 인식 시스템을 개발했다.

본 연구팀은 멤리스터 소자 어레이를 보드 상에서 안정적으로 연결해 멤리스터 소자의 저항을 특정 저항값으로 학습시키고, 아날로그 영역에서 벡터-매트릭스 곱 연산을 수행할 수 있는 뉴로모픽 하드웨어 시스템(Neuromorphic hardware)을 개발했다. 

개발된 하드웨어는 입력 이미지에 따라 컨볼루션 네트워크의 웨이트(weight)를 하드웨어 상에서 실시간으로 학습시킬 수 있기 때문에 보다 효율적인 딥러닝 학습이 가능하다.

이미지센서 팀은 압축 센싱 기법을 온칩(On-chip)으로 구현해 센싱 노드에서 선별적으로 유용한 데이터를 출력할 수 있는 고효율의 데이터 처리 기능의 이미지 센서를 개발했다.

제안한 압축 센싱 기법은 결정적(Deterministic) 행렬과 가중치 동일화 기법을 사용하여 추가적인 전력 소모 없이 이미지 왜곡 현상을 제거하고 압축률에 따라 샘플링 횟수를 획기적으로 줄인 고속 프레임 레이트를 갖는 이미지센서를 구현했다.

뉴로모픽 팀의 기상균 학생은 “다른 훌륭한 경쟁작들 중에서 연구실에서 제출했던 작품들이 좋은 결과가 나와서 기분이 좋고, 앞으로도 인공지능 반도체 관련 연구를 꾸준히 이어나가서 좋은 연구 성과를 내고 싶다”고 말했다.