스마트폰·자율주행·로봇·메타버스 등 신산업 활용
[세종=뉴스핌] 이태성 기자 = 한국과학기술원(KAIST)는 전기및전자공학부 유회준 교수가 이끄는 PIM 반도체 설계 연구센터(AI-PIM)가 유수 학계에서 인정한 5종의 최첨단 인공지능 반도체 IP(지식재산권)를 개발했다고 29일 밝혔다.
심층신경망 추론 기술 및 센서 퓨전 기술을 통해 사진으로부터 3차원 공간정보 추출하고 물체를 인식해 처리하는 인공지능(AI) 칩은 KAIST에서 세계 최초로 개발해 IP화한 것이다. 센서 퓨전이란 카메라, 거리센서 등의 센서로부터 얻은 데이터를 결합해 보다 정확한 데이터를 얻는 방식을 뜻한다.
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| 3차원 공간정보 및 물체인식 시스템 결과 이미지 [자료=KAIST] 2022.12.29 victory@newspim.com |
KAIST PIM 반도체 설계연구센터는 해당 IP를 포함해 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 회로(ADC, Analog to Digital Converter)와 내부와 외부의 신호 위상을 동기화할 수 있게 설계된 회로(PLL, Phase-Locked Loop) 등 총 5가지의 PIM IP를 확보했다.
3차원 공간정보는 사진과 같은 2차원 정보에 거리정보를 포함시켜 실제 3차원 공간을 표현한 것으로, 3차원 공간정보에 물체를 식별해 해당 물체의 위치 및 각도를 추적하는 3차원 물체인식 기술이다.
이는 자율주행, 자동화 기술, 개인용 증강현실(AR)과 가상현실(VR) 등과 같은 3D 어플리케이션에서 사용하는 핵심기술이다.
연구팀은 카메라와 저전력 거리센서(64픽셀)를 사용해 3차원 공간정보를 생성하고 모바일에서도 3차원 어플리케이션 구현이 가능한 반도체(DSPU: Depth Signal Processing Unit)를 개발해 인공지능 반도체의 활용범위를 넓혔다.
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| KAIST 전기및전자공학부 유회준 교수(왼쪽), 임동석 박사과정 [사진=KAIST] 2022.12.29 victory@newspim.com |
인공지능 핵심기술이 적용된 DSPU는 단순 ToF(3차원 공간정보를 추출하는 Time-of-Flight)센서에 의존했던 3차원 물체인식 가속기 반도체 대비 전력 소모를 63.4% 줄이고 지연시간도 53.6% 낮췄다.
PIM반도체 설계연구센터(AI-PIM)의 소장인 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 전했다.
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