카이스트 박사생들, 반도체설계 강국 美中日 제쳤다

반도체 설계 분야 국제학회, 최우수 논문상 8명 중 4명 수상

인공지능(AI) 반도체 모형. 카이스트(KAIST·한국과학기술원) 연구진이 AI와 반도체 기술을 결합한 기초원천 연구로 국제학회에서 우수성을 인정받았다. / 사진=게티이미지뱅크

카이스트(KAIST·한국과학기술원) 학생들이 반도체 설계 분야 국제학회에서 미국·중국·일본을 제치고 최우수 논문상을 휩쓸었다. 특히 반도체 설계 분야는 한국이 상대적으로 뒤처진 분야로, 향후 반도체를 이끌어갈 인재들이 만들어낸 값진 수상이다.

16일 카이스트에 따르면 김성국·최성욱·신태인·김혜연 전기및전자공학부 박사생 4명은 최근 국제학회 디자인콘으로부터 '2022년 최우수 논문상 수상자'로 선정됐다. 특히 이들 4명은 김정호 카이스트 전기및전자공학부 교수 연구실(Terabyte Interconncection and Package Laboratory) 소속이라 눈길을 끈다.

이 연구실은 반도체 최적 설계를 스스로 구현하는 인공지능(AI)과 3차원 이종 반도체 패키징(3D Heterogeneous Packaging) 기술을 결합해 각종 연구를 수행 중이다. 이를 통해 슈퍼컴퓨터와 데이터센터에 필수적인 고대역폭 메모리(HBM) 등 차세대 AI 반도체를 구현하고 있다.

반도체 설계는 고성능·저전력을 목적으로 미세한 3차원 패키지에 다양한 기능을 갖춘 수많은 부품을 최적화해야 한다. 이 과정에서 복잡한 시뮬레이션이 필요해 고난도 분야로 꼽힌다. 현재 김정호 교수 연구실에는 석사생 10명, 박사생 13명 등 총 23명이 반도체 전·후공정에 들어가는 다양한 패키지와 상호접속 설계 등을 AI로 최적화하고 있다.

이번에 상을 받은 김성국 박사생은 고대역폭 메모리를 기반으로 '지능형 반도체'(PIM·Processor-In-Memory)를 설계했다. 최성욱·신태인 박사생은 각각 AI 강화학습을 통한 고대역폭 메모리 설계, 사람의 생각법과 유사한 '뉴로모픽 컴퓨팅 시스템'과 관련한 설계를 제안했다. 김혜연 박사생은 반도체 설계 문제 중 노이즈 제거와 관련해 '디커플링 커패시터' 배치 문제를 최적화한 공로를 인정받았다.

김정호 교수는 "전 세계 산학연에서도 유일하게 5대 반도체 설계 자동화 원천기술 연구를 수행 중"이라며 "2030년대 이종 반도체 칩을 하나의 패키지로 통합하는 기술이 대세로 자리 잡을 것으로 예상되는 만큼 관련 인재 양성에 더욱 힘쓰겠다"고 밝혔다.

왼쪽부터 카이스트(KAIST·한국과학기술원) 전기및전자공학부 김성국, 최성욱, 신태인, 김혜연 박사생. / 사진=카이스트(KAIST·한국과학기술원)

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr

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