[サムスン電子、人間の脳に似た「インメモリーコンピューティング」世界初の具現]
サムスン電子がもう一度「超格差メモリー技術」力量を世界的に立証した。人間の脳のように記憶(データ貯蔵)と演算が可能なインメモリー(In-Memory)コンピューティングを具現することに成功したのだ。
13日、サムスン電子によると、会社の研究陣はMRAM(磁気抵抗メモリー、Magnetoresistive Random Access Memory)を基盤にしたインメモリーコンピューティングを世界で初めて具現した。この研究結果は12日(英国の現地時間)、世界的な学術誌「ネイチャー(Nature)」に掲載された。
今回の研究はチョン・スンチョルサムスン電子総合技術院専門研究員が第1著者とし、ハム・ドンヒ総合技術院フェローおよびハーバード大学教授とキム・サンジュン総合技術院マスターが共同責任著者として参加した。サムスン電子綜合技術院、半導体研究所、ファウンドリ事業部研究員らも研究に共同参加した。
サムスン電子によると、従来のコンピューターはデータの貯蔵を担当するメモリーチップとデータの演算を担当するプロセッサチップを別に分けて構成する。インメモリーコンピューティングはメモリー内でデータの貯蔵だけでなく、データの演算まで遂行する最先端チップ技術である。メモリー内の大量の情報を移動なしにメモリー内で並列演算するため、電力消耗が非常に低く、次世代低電力人工知能(AI)チップを作る有力な技術として注目されてきた。
特に、RRAM(抵抗メモリー、Resistive RAM)とPRAM(相変化メモリー、Phase-change RAM)など非不揮発性メモリーを活用したインメモリーコンピューティングの具現はここ数年間、全世界的に関心の高い研究テーマだった。
しかし、また、他の非揮発性メモリーのMRAMはデータ安全性が高く、速度が早いメリットにもかかわらず、低い抵抗値を持つ特性により、インメモリーコンピューティングに適用しても電力利点が大きくなく、インメモリーコンピューティングで具現化されなかった。
サムスン電子の研究陣はこのようなMRAMの限界を克服した。既存の「電流合算」方式ではなく、新しい概念の「抵抗合算」方式のインメモリーコンピューティング構造を提案したことで、省電力設計に成功したのだ。
研究陣はMRAM基盤のインメモリーコンピューティングチップの性能を人工知能計算に応用し、数字の分類では最大98%、顔検出では93%の正確度で動作することを検証した。
サムスン電子の関係者は"今回の研究はシステム半導体工程と結合し、大量生産が可能な非揮発性メモリーのMRAMを世界で初めてインメモリーコンピューティングで具現し、次世代低電力AIチップ技術の地平を拡張したということで大きな意味がある"と説明した。
研究陣は新しい構造のMRAMチップをインメモリーコンピューティングとして活用するだけでなく、生物学的神経網をダウンロードするニューロモーフィックラットフォームとしての活用可能性も共に提案した。
チョン・スンチョルサムスン電子総合技術院専門研究員は"インメモリーコンピューティングはメモリーと演算を融合された技術で、記憶と計算が混在している人の脳と類似した点がある"、"今回の研究が今後、実際の脳を模倣するニューロモーフィック技術の研究および開発にも役立つだろう"と述べた。
サムスン電子の関係者は"今回の研究結果で立証した超格差メモリー技術の力量をシステム半導体技術と結合、次世代コンピューティングや人工知能半導体分野で持続的に技術リーダーシップを拡張していく計画"と明らかにした。
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