반도체 회로 설계 ‘119시간 → 28.5시간’ 단축

윤희인·송대건 교수팀, AI 개발

수개월씩 걸려 작업하던 고성능 통신 반도체 회로 설계 속도를 비약적으로 높일 수 있는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST)은 윤희인 전기전자공학과 교수(왼쪽 사진)와 송대건 경북대 교수(오른쪽)팀이 통신 회로인 LC 전압제어 발진기(LC-VCO)를 회로 설계 단계부터 실제 칩에 넣는 물리적 레이아웃까지 자동으로 설계해주는 AI 모델을 개발했다고 5일 밝혔다.

LC-VCO는 5G 같은 고속 통신 시스템에서 주파수를 만들어내는 반도체 회로다. 신호 잡음과 전력 소모를 줄이기 위해서는 인덕터, 트랜지스터 크기와 같은 변수를 잘 조합해 회로를 설계해야 하는데, 설계된 회로를 실제 칩 안으로 옮기기 위한 배열구성 설계 단계에서는 회로 설계 단계의 조합이 깨지기 쉽다.

연구팀이 개발한 모델은 회로 설계와 배열구성을 개별적으로 최적화하던 기존 방식 대신 AI가 두 단계를 통합적으로 관리해 최적화한다.

실험 결과 기존 방식으로 약 119시간 걸리던 작업이 28.5시간 만에 완료돼 설계 시간이 76% 이상 단축됐다고 연구팀은 설명했다. 연구팀 관계자는 5G·6G 통신과 AI 칩의 핵심 부품인 주파수 생성 회로의 성능은 높이면서 설계 비용은 크게 낮출 수 있다며 중장기적으로 반도체 설계 인력 부족 문제를 해결하고, 차세대 공정으로의 전환 속도를 획기적으로 앞당길 수 있는 도구라고 설명했다.

연구 결과는 전기전자공학자협회(IEEE) 반도체회로공학회에서 발행하는 학술지 ‘IEEE 집적 회로 및 시스템 설계 자동화’(TCAD·Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems)에 지난달 3일 실렸다.

박용필 기자 phil@kyunghyang.com