OLED 소재로 AI반도체 소자 개발

정윤영 포스텍 교수 연구팀
성능·전력효율 측면서 탁월

포스텍은 전자전기공학과·반도체공학과 정윤영<사진> 교수 연구팀이 현재 OLED 디스플레이에서 널리 사용되는 IGZO 반도체 물질을 이용, 성능과 전력 효율 측면에서 매우 뛰어난 고성능 인공지능 반도체 소자를 개발했다고 15일 밝혔다.

챗GPT와 같은 인공지능 연산이 효율적으로 이뤄지려면 정보 저장을 담당하는 메모리 내에서 연산도 이루어져야지만, 기존에 연구되어 온 인공지능 반도체 기술은 인공지능의 정확도를 올리는 데 필요한 모든 요구조건을 만족시키는데 한계가 있었다.

정윤영·김세영 교수 공동연구팀은 인공지능 연산에 필요한 균일성, 내구성, 연산 정확도뿐만 아니라, 상용화를 고려해 양산성까지 뛰어난 소재를 모색, IGZO 물질을 활용키로 했다.

이 소재는 인듐, 갈륨, 아연, 산소의 4가지 원자가 일정한 비율로 구성되어 있는 화합물로, 전자 이동도와 누설전류 특성이 우수해 현재 OLED 디스플레이에서 널리 이용되고 있는 물질이다. 연구팀은 이 소재를 이용해 두 개의 트랜지스터가 연결된 새로운 구조의 시냅스 소자를 개발했다.

이 두 개 트랜지스터는 저장 노드(node)를 통해 연결되어 있고, 이 저장 노드의 충·방전 속도를 정밀하게 조절함으로써 인공지능 반도체에 요구되는 다양한 성능 지표들을 높은 수준으로 충족시켰다.

연구팀은 개발된 신소자를 이용해 손글씨 데이터를 학습시킨 후 분류한 결과 98% 이상의 높은 정확도를 확인하여, 향후 고성능 인공지능 시스템에 응용될 수 있음을 검증하였다.

/이시라기자 [e-mail]