Spintronic Compute-In-Memory ๋งคํฌ๋ก: CMOS ๊ธฐ์ ๋ก AI ์์ง ์ฅ์น ๋ณดํธ
์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ AI ์์ง ํ๋์จ์ด์ ๋ณด์์ ๊ฐํํ ์ ์๋ ์๋ก์ด ์คํํธ๋ก๋ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๋ด ์ปดํจํ ๋งคํฌ๋ก๋ฅผ ์๊ฐํฉ๋๋ค. CMOS ํธํ ๊ฐ๋ฅํ๋๋ก ์ ์๋์ด ์ ์ฌ์ ์ธ ๊ณต๊ฒฉ์ ๋ํ ์ฐ์ํ ๋ฐฉ์ด, ์ ์ํ ์๋ต ๋ฐ ๋ฐ์ด๋ ์๋์ง ํจ์จ์ฑ์ ์ฝ์ํฉ๋๋ค.

AI ์์ง ํ๋์จ์ด์ ๋ณด์์ ๊ฐํํ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ๋ฐ๋ ํ์ ์ ์ธ nvCIM(spintronic compute-in-memory) ๋งคํฌ๋ก๊ฐ Nature Electronics์ ๋ฐํ๋ ์ฐ๊ตฌ์์ ๊ณต๊ฐ๋์์ต๋๋ค. ์ด ํ์ ์ ์ธ ์๋ฃจ์ ์ ๋จ์ผ ์ํคํ ์ฒ์์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๊ตฌ์ฑ ์์์ ํ๋ก์ธ์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์นฉ ๋ด์ ์๋ฒฝํ๊ฒ ํตํฉ๋๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค.
ํ์ ๊ทธ๋ค์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ์คํํธ๋ก๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ณต์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๊ธฐ๋ฅ, 2์ฐจ์ ๋ฐ๋ณด์ฒด ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ํธํ, ํฌ์์ฑ ๋ฐ ์ ๋ฅ ์ ํ๊ณผ ํตํฉ๋ ์ค๋ ๋ฐฉ์ง ์์ฒด ์ํธ ํด๋ ๋ฒ์คํธ ์ฝ๊ธฐ ์ฒด๊ณ์ ํ์ฉ์ ์์กดํ๋ค๊ณ ์์ธํ ์ค๋ช ํฉ๋๋ค. -๋จ์ ์ธ์ ์กฐ๊ธฐ ์ข ๋ฃ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๋ด ์ปดํจํ ์์ง.
์ด ํ์ ์ ์ธ ๊ณ์ฐ ๋งคํฌ๋ก๋ ํ์ฌ ๋ฐ๋์ฒด ๊ธฐ์ ๊ณผ ์กฐํ๋กญ๊ฒ ๊ณต์กดํ ์ ์์ด ์ค์ ์ ์ฉ์ ํฌ๊ฒ ๋จ์ํํฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์ํํ ์ด๊ธฐ ํ ์คํธ์์๋ ๋งคํฌ๋ก๊ฐ ์ ํดํ ๊ณต๊ฒฉ์ ๋ํ ๋ฐ์ด๋ ๋ณต์๋ ฅ์ ์ ๊ณตํ๊ณ ์ ์ํ ์๋ต ์๊ฐ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ฉฐ ์ธ์์ ์ธ ์๋์ง ํจ์จ์ฑ์ ์ ์ฆํ๋ค๊ณ ๊ฒฐ๋ก ์ง์์ต๋๋ค.
์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ๋งคํฌ๋ก๊ฐ 6.6๋ฉ๊ฐ๋นํธ CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor)์ ํตํฉ๋ 22nm ์คํ-์ ๋ฌ ํ ํฌ ์๊ธฐ ๋๋ค ์ก์ธ์ค ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ๋ค๊ณ ์ค๋ช ํ๋ฉด์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ํด ์์ธํ ์ค๋ช ํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ค์ ๋งคํฌ๋ก๊ฐ 30.1์์ 68.0 ์ฌ์ด์ ๋ด์ ๊ณ์ฐ์ ์ํ ๋์ ์๋์ง ํจ์จ์ฑ ์ธ์๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ณต์ ํ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฅ(ํด๋ฐ ๋ด ๊ฑฐ๋ฆฌ: 0)์ ๋ํ ์๋นํ ๋ฌด์์์ฑ(ํด๋ฐ ๊ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ: 0.4999)๊ณผ ๋์ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๋ฌ์ฑํ๋ค๊ณ ์์ธํ ์ค๋ช ํฉ๋๋ค. ์ํธ๋น ์ด๋น ํ ๋ผ ์ฐ์ฐ.
์ด ์๋ก์ด ๋งคํฌ๋ก๋ ์ ์ฌ์ ์ผ๋ก AI ๊ธฐ๋ฐ ์์ง ์ปดํจํ ์ฅ์น์ ๋ฏธ๋๋ฅผ ํ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋์ ํธํ์ฑ๊ณผ ๋ณด์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ฅ์น์ ์๋, ์ ๋ ฅ ํจ์จ์ฑ ๋๋ ์ ํ์ฑ์ ์์์ํค์ง ์์ผ๋ฉด์ ์ค์ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์์ ํ๊ฒ ์ ์ฅํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ด ์ ๊ตฌ์ ์ธ ๊ฐ๋ฐ์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ์ฌํ ์๋ฃจ์ ์ ์ถ๊ฐ ํ์ ๋ฐ ์์ฑ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์ณ AI ์ง์ ์ํ ๊ธฐ์ ์ ์ฑํ์ ๊ฐ์ํํ๊ณ AI ์์ง ์ปดํจํ ์ ๋ณด์ ์กฐ์น๋ฅผ ๊ฐํํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ฐ๋ณ์ ์ธ ์ฅ์ ์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ ์ด ์์ญ์์ AppMaster ์ ๊ฐ์ ํ๋ซํผ์ ๋งฅ๋ฝํ๋ ์ญํ ์ ์ธ๊ธํ๋ ๊ฒ์ ์ฃผ๋ชฉํ ๋งํฉ๋๋ค. ์น, ๋ฐฑ์๋ ๋ฐ ๋ชจ๋ฐ์ผ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ๋ ธ์ฝ๋ ํ๋ซํผ ์ธ AppMaster ๋ ์์ฌ์ด ๋ฐฐํฌ, ํ์ฅ์ฑ ๋ฐ ์ ์์ฑ์ ์ด์งํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๋ซํผ์ spintronic nvCIM๊ณผ ๊ฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ํ์ํ ๊ธฐ๋ฐ๊ณผ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.


