ETRI, 시스템반도체 칩 '원클릭' 자동설계 기술개발

초저전력 기술 적용..기존 칩 대비 전력소모 35% 절감

리스크파이브(RISC-V) 기반 반도체 칩을 활용해 제작한 반도체 칩. / 사진제공=한국전자통신연구원(ETRI)

국내 연구진이 시스템반도체 칩을 한 번에 개발할 수 있는 설계 기술을 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 리스크파이브(RISC-V) 기반 반도체 칩을 원클릭으로 설계할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

반도체는 메모리 반도체와 비메모리 반도체로 구분된다. 시스템 반도체는 데이터를 저장하는 메모리 반도체와 달리 중앙처리장치(CPU)처럼 데이터를 해석·계산·처리하는 비메모리 반도체를 일컫는다.

CPU는 반도체 칩에서 두뇌 역할을 한다. 현재 전 세계 사물인터넷(IoT)·웨어러블 반도체 칩 90%가량은 영국 반도체 설계기업 ARM이 점유하고 있다. ARM 반도체 칩은 한 번 구매하면, 설계 수정이 거의 불가능한 한계를 지닌다.

반면 CPU 구조와 설계 자산이 무상으로 공개된 소프트웨어가 있다. 바로 RISC-V 기반 반도체 칩이다. 사용자 라이선스 비용이 없어 자유롭게 구조 변경과 설계가 가능한 이점이 있다.

이에 ETRI 연구진은 자동으로 RISC-V 반도체 칩을 설계하는 플랫폼을 개발했다. 목표 성능에 적합한 설계 자산을 선택한 후, 설계 버튼을 누르면 곧바로 반도체를 설계할 수 있는 기술이다.

연구진이 개발한 플랫폼 기술은 IoT·웨어러블 분야에 특화된 초저전력 기술이 적용됐다. IoT 애플리케이션(앱)을 0.48V 전압만으로 구동할 수 있어 세계 최고 수준의 초저전력 성능을 입증했다. 기존 반도체 칩 대비 전력 소모를 약 35%까지 절감하는 결과가 나타났다.

이재진 ETRI 지능형반도체연구본부 박사는 "RISC-V 기반 시스템반도체 개발의 진입장벽을 낮췄다"며 "국내 RISC-V 기술 확산과 생태계 구축에 기여할 수 있을 것"이라고 설명했다.

향후 연구진은 장비 국산화를 위한 반도체 설계기술 고도화와 인체 통신·인공지능(AI) 가속기 등을 결합해 지능형 반도체 생태계를 만드는 후속 연구를 진행할 방침이다.

연구진은 앞서 이 기술을 개발해 반도체 장비 개발업체인 알씨테크 등에 기술이전했다. 이번 연구는 국제전기전자공학회(IEEE) IoT 저널에 발표됐다.

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김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr

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