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[IT뉴스]뉴로모픽 컴퓨팅 구현?…디램·낸드 장점 합친 상변화 메모리 개발
온카뱅크관리자
조회:
50
2024-04-04 11:30:19
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="pf8igSOJHK"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="UPxgAWloZb" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="상변화 메모리는 인간의 두뇌를 모방한 '뉴로모픽 컴퓨팅' 구현에 활용될 것으로 기대된다." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/04/dongascience/20240404113025153afgu.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="3aUV6cg2t2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/04/dongascience/20240404113025153afgu.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 상변화 메모리는 인간의 두뇌를 모방한 '뉴로모픽 컴퓨팅' 구현에 활용될 것으로 기대된다. </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="uQMacYSgZB" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 공정 비용이 낮고 초저전력 동작이 가능한 상변화 메모리 소자를 개발했다. 디램(DRAM), 낸드(NAND) 플래시 메모리 등 기존 메모리를 대체하거나 인공지능(AI)을 위한 '뉴로모픽' 컴퓨팅 구현에 사용될 것으로 기대된다.</p> <p dmcf-pid="7ajOlUtsHq" dmcf-ptype="general"> KAIST는 최신현 전기및전자공학부 교수 연구팀이 초저전력 차세대 상변화 메모리 소자를 개발해 연구 결과를 국제학술지 '네이처'에 게재했다고 4일 밝혔다. 상변화 메모리는 열을 조절해 물질 상태를 결정질 또는 비정질로 변화시킬 때 저항 상태를 활용해 정보를 저장하거나 처리하는 메모리 소자다.</p> <p dmcf-pid="zNAISuFOHz" dmcf-ptype="general"> 현재 널리 사용되는 메모리인 디램(DRAM)은 속도가 매우 빠르지만 전원이 꺼지면 정보가 사라지는 휘발성이다. NAND 플래시 메모리는 읽기/쓰기 속도가 상대적으로 느리지만 전원이 꺼져도 정보를 보존하는 비휘발성이다.</p> <p dmcf-pid="qjcCv73I17" dmcf-ptype="general"> 상변화 메모리는 DRAM과 NAND의 장점을 모두 가진 차세대 메모리로 속도도 빠르고 비휘발성이다. 기존 메모리를 대체하거나 인간의 두뇌를 모방한 '뉴로모픽 컴퓨팅' 구현할 기술로 활발히 연구됐다.</p> <p dmcf-pid="BLgrI3ZwGu" dmcf-ptype="general"> 문제는 기존 상변화 메모리의 소비 전력이 매우 높아 실용적인 대용량 메모리 제품과 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템을 구현하기 어렵다는 점이다. 최 교수는 "기존 소자에서는 상변화 물질을 먼저 쌓고 전극 패턴을 새겼다"며 "패턴 크기를 줄이면 소비 전력을 줄일 수 있는데 고비용의 패턴 공정이 필요하고 패턴 크기를 줄이는 데에도 공정 한계가 있었다"고 설명했다. </p> <p dmcf-pid="boamC05r1U" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 메모리 소자 안에 중간 물질과 반도체 전극 물질을 쌓고 전기를 가하면 전극 물질이 중간 물질로 파고들면서 기존 전극보다 훨씬 얇은 상변화 물질 구조를 형성한다는 사실을 활용했다. 최 교수는 "새로운 소자는 패턴 공정 없이 자연스러운 화학 반응으로 기존 전극보다 훨씬 얇은 상변화 필라멘트를 생성한 것"이라고 설명했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="K8PLNTCnHp" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀이 개발한 초저전력 상변화 메모리 소자에서는 전기를 가해 기존 소자의 전극 지름보다 훨씬 얇은 상변화 필라멘트를 형성했다. 새로 개발된 소자는 기존 소자 대비 소비 전력이 15배 감소했다. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/04/dongascience/20240404113026563egqt.png" data-org-width="680" dmcf-mid="0Uz8xDj4Y9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/04/dongascience/20240404113026563egqt.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀이 개발한 초저전력 상변화 메모리 소자에서는 전기를 가해 기존 소자의 전극 지름보다 훨씬 얇은 상변화 필라멘트를 형성했다. 새로 개발된 소자는 기존 소자 대비 소비 전력이 15배 감소했다. KAIST 제공 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="96QojyhLt0" dmcf-ptype="general">실험 결과 연구팀이 개발한 상변화 메모리는 기존 초미세 패턴 공정으로 만든 소자 대비 소비 전력이 15배 이상 감소했고 매우 빠른 쓰기 속도를 보였다. 반복 동작에서도 신뢰성이 우수했다. </p> <p dmcf-pid="2PxgAWlo53" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 "적은 전력으로 방대한 양의 데이터를 처리하는 고성능 AI 칩을 구현할 것으로 기대된다"고 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="VMejEHTNtF" dmcf-ptype="general"> 최 교수는 "이번에 개발된 초저전력 상변화 메모리 소자는 패턴 크기를 줄이려는 기존 연구 방향과 완전히 다른 방식으로 큰 숙제였던 소자 제조 비용과 에너지 효율을 대폭 개선한 것"이라며 "소자 내 상변화 물질 선택이 자유로워 3차원 수직 메모리와 뉴로모픽 컴퓨팅 등 다양한 응용을 가능케 하는 미래 전자공학의 기반이 될 것"이라고 내다봤다.</p> <p dmcf-pid="fRdADXyj1t" dmcf-ptype="general"> </p> <p dmcf-pid="4eJcwZWAZ1" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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