사람 감각 의존 방식 벗어날 기술 개발
(포항=연합뉴스) 손대성 기자 = 포항공대(POSTECH) 연구진이 사람 감각과 경험에 의존하던 반도체 설계 난제를 인공지능(AI)으로 해결했다.
포항공대는 전자전기공학과 김병석 교수, 통합과정 정순규·최원준씨, 박사과정 최준웅씨, 어닉 비스와스 석사 연구팀이 자동화가 어려웠던 아날로그 반도체 설계 한계를 극복하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
반도체는 스마트폰, 자동차, AI서버 등 현대사회를 움직이는 핵심 부품이다.
그러나 설계에는 사람의 손과 경험이 많이 필요해 자동화가 쉽지 않았다.
회로 성능과 안정성을 좌우하는 구조를 수많은 규칙에 맞춰 사람이 직접 배치해야 하기 때문이다.
아날로그 반도체 설계는 자동화를 시도하기엔 구조가 지나치게 복잡하고 설계 방식도 회로마다 달라 AI 적용도 어려웠다.
반도체 설계 데이터는 기업 핵심 자산으로 외부 공개가 제한돼 학습에 필요한 데이터도 극히 부족하다.
이에 연구팀은 대규모 데이터로 먼저 학습한 뒤 소량의 추가 학습만으로 다양한 작업을 할 수 있는 범용 AI 모델인 '파운데이션 모델'에 주목했다.
연구팀은 아날로그 회로를 반도체 칩으로 구현하기 위한 기하학적 패턴 설계를 AI가 스스로 익히도록 학습시켜 6개의 실제 반도체 설계 데이터로 약 32만개의 학습 데이터를 생성하는 데 성공했다.
사전학습을 거친 AI는 반도체 설계에 공통으로 반복되는 구조와 패턴을 익혀 적은 양의 추가 데이터만으로 회로 연결과 구조 형성에 필요한 설계를 수행했다.
실험 결과 AI가 생성한 설계 96.6%가 설계 규칙과 회로 검증을 모두 통과했다.
연구팀은 작업마다 AI 모델을 새로 개발해야 했던 기존 방식에서 벗어나 하나의 파운데이션 모델을 기반으로 다양한 반도체 설계 작업을 확장할 수 있어 설계 인력 부담을 줄이고 개발 기간을 단축할 수 있다고 밝혔다.
이 연구는 국제학술지인 '전기전자공학자협회(IEEE) 트랜잭션스 온 서킷 앤드 시스템스'에 실렸다.
연구를 이끈 김병섭 교수는 "이번 연구는 데이터 부족으로 막혀 있던 아날로그 반도체 설계 자동화의 가능성을 실질적으로 확장한 성과"라고 말했다.
sds123@yna.co.kr
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