“사진에서 3차원 정보 추론” KAIST, AI 반도체 IP 세계 최초 개발

- 5종 최첨단 인공지능 반도체 IP(지식재산권) 개발해 개방
- 스마트폰, 자율주행, 로봇, 메타버스 등 3차원 정보 활용

카이스트가 개발한 3차원 공간정보 및 물체인식 시스템.[KAIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 카이스트(KAIST) 전기및전자공학부 유회준 교수가 이끄는 PIM 반도체 설계 연구센터가 저전력 고성능 인공지능 반도체칩을 개발하고 IP(지식재산권)를 등록했다.

이번 성과는 사진으로부터 3차원 공간정보 추출하고 물체를 인식해 처리하는 인공지능(AI) 칩을 세계 최초 개발에 성공, 인공지능 반도체(PIM) 시스템에 필요한 기술을 IP화 한 것이다.

KAIST는 5가지의 PIM IP를 확보, 웹사이트를 오픈해 연구자들이 무료로 공유할 수 있는 환경을 제공하고 있다.

기존 물체인식 인공지능 반도체는 사진과 같은 2차원 정보를 인식하는 ‘사진인식기술’에 불과하다. 하지만 현실 세계의 물체들은 3차원 구조물이기 때문에 3차원 공간정보를 활용해야만 정확한 물체인식이 가능하다.

3차원 공간정보는 자율주행, 자동화 기술, 개인용 증강현실(AR)과 가상현실(VR) 등과 같은 3D 어플리케이션에서 사용하는 핵심기술이다.

기존 3D 라이다 센서를 활용해 물체에 대한 정밀한 3차원 정보를 추출하는 것은 전력 소모가 매우 크기 때문에 배터리 기반 모바일 장치에서는 사용하기 어렵다.

또한 특정 측정 환경에서 3차원 정보가 손실되는 문제와 데이터 전처리 과정에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

모바일 기기에서 저전력 센서를 활용한 3차원 정보 처리 시스템을 구동하면서, 실시간 심층신경망 추론과 센서 퓨전 기술을 가속하기 위해서는 다양한 핵심기술이 필요하는 것이 연구팀의 설명이다.

3차원 공간정보 및 물체인식 시스템 시연 모습.[KAIST 제공]

연구팀은 카메라와 저전력 거리센서를 활용해 3차원 공간정보를 생성했고, 모바일에서도 3차원 어플리케이션 구현이 가능한 반도체(DSPU)를 개발함으로써 인공지능 반도체의 활용범위를 넓혔다.

인공지능 핵심기술이 적용된 DSPU는 센서에 의존했던 3차원 물체인식 가속기 반도체 대비 63.4% 낮춘 전력 소모와 53.6% 낮춘 지연시간을 달성했다.

유회준 교수는 “이번 연구는 저가의 거리센서와 카메라를 융합해 3차원 데이터 처리를 가능하게 한 인공지능 반도체를 IP화했다는 점에서 의미가 크다”며 “모바일 기기에서 인공지능 활용 영역을 크게 넓혀 다양한 분야에 응용 및 기술이전을 기대하고 있다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원의 PIM인공지능반도체 핵심기술 개발사업을 통해 개발됐다. 현재 연구팀은 PIM 반도체 관련 기업과 연구기관에 개발된 IP의 기술이전 및 활용을 돕고 있다.

nbgkoo@heraldcorp.com