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KAIST

인공지능반도체시스템센터

센터장 : 김주영 교수

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인공지능반도체시스템 연구센터

센터소개

  • 설립 목적

    인공지능 반도체는 인공지능 기반 응용 서비스가 필요로 하는 연산을 높은 성능과 높은 에너지 효율로 실행할 수 있는 새로운 반도체를 말합니다. 현재까지는 대량의 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 그래픽 프로세싱 유닛(GPU)을 기반으로 인공지능 기술이 발전해 왔지만, 앞으로 다가올 초대규모 데이터 시대에서 진화된 비대면/인공지능 서비스의 실현을 위해서는 GPU 이상의 새로운 인공지능 반도체가 필요하게 됩니다.
    인공지능 반도체 시스템 연구센터는 미래 인공지능 사회를 위한 인공지능 반도체의 핵심 원천기술 및 응용기술을 개발하고 석·박사급 전문 인재를 양성하는 것을 목표로 설립되었습니다. 인공지능 반도체 시장은 이미 미국, 중국 위주 글로벌 IT 기업의 대규모 투자를 시작으로 향후 반도체 시장을 주도하기 위한 글로벌 격전지가 되었습니다. 본 연구센터는 세계 최고 수준의 연구진, 국내외 우수기관과 협력, 다양한 창업 지원을 통하여 인공지능 반도체 기술을 선도하고 나아가 국가적 성장 동력이 될 수 있도록 이바지하도록 하겠습니다.

  • 연구 기간

    2020.7.1.~2025.12.31.

  • 연구 분야

    비대면·인공지능 사회를 위한 인공지능 반도체 핵심 기술 개발 및 인력양성

  • 연구 인력
    대학교수 참여 학생 산학협력 중점교수 전임연구원 산업체 합계
    학부 석사 박사
    10 0 45 24 0 1 4 84

참여기업

㈜에스케이 하이닉스 기업소개 ● 2019년 메모리 반도체 분야 세계 2위
● DRAM, NAND, PIM관련 시스템 기술 보유
● 기술 개발 사업화 경험 보유
사업영역 ● 반도체 연구개발 및 제조
㈜실리콘웍스 기업소개 ● 디스플레이 패널을 구동하는 핵심부품 IC 개발
● 디스플레이 구동 관련 핵심 기술 보유
사업영역 ● Display Panel을 구동하는 핵심부품(System IC)을 생산, 판매
㈜퓨리오사에이아이 기업소개 ● Global Benchmark MLPerf 이미지 분류 및 객체 검출 세계 1위(2019년 11월)
● 컴파일러 및 SDK 개발, NPU 개발기술 보유
사업영역 ● 딥러닝 코어 아키텍처 설계 및 RTL 구현, 컴파일러 및 SDK 개발
㈜오픈엣지 테크놀로지 기업소개 ● 엣지 스마트 컴퓨팅 반도체 IP 및 플랫폼 개발
● DNN 신경망 가속기 ENLIGHT NPU IP 설계
● 고성능 메모리 시스템 ORBIT IP 설계
사업영역 ● 엣지 디바이스에서 스마트 컴퓨팅 핵심 반도체 IP 및 플랫폼 개발
㈜텔레칩스 기업소개 ● Automotive Application Processor, STB Application Processor의 생산 및 레퍼런스 플랫폼을 공급하는 팹리스 기업
사업영역 ● 자동차 응용, STB 프로세서 개발
● 검증용 SDK 및 HW, SW 기술 지원
㈜모빌린트 기업소개 ● 엣지 디바이스용 지능형 반도체 개발 팹리스 기업
사업영역 ● 저전력 NPU 하드웨어 아키텍처 기술 보유
● 딥러닝 네트워크 지원을 위한 컴파일러 개발
㈜유엑스팩토리 기업소개 ● 모바일/엣지 기반 AI 솔루션의 H/W & S/W IP Provider
사업영역 ● 엣지 딥러닝 프로세서 IP 설계 및 개발
● 인공지능 프로세싱 플랫폼 보드 설계/개발
● AI Cloud 플랫폼 설계/개발
㈜블루포인트파트너스 기업소개 ● 혁신 기술기업 액셀러레이터 벤처캐피탈 기업
● 스타트업의 초기 창업 및 기술 성장 지원
사업영역 ● 벤처캐피탈

연구목표

비대면·인공지능 사회를 위한 인공지능 반도체 핵심기술 개발 및 인력양성

세부 과제
  • 1.세부

    ● 인간 신경 모델 모방 뉴로몰픽 하드웨어 구조 연구

    ● 확장 가능한 뉴로몰픽 하드웨어의 효율 극대화를 위한 태스크 매핑 방법 연구

    ● 시각 및 청각 정보 학습을 위한 저전력 IC 회로 설계

    ● 고효율의 뇌 모방 인공지능 반도체 매니-코어 프로세서 연구

  • 2.세부

    ● 저전력 인공지능 컴퓨팅을 위한 아날로그 회로 설계

    ● 관심 영역과 메타데이터 출력이 가능한 CNN 결합 이미지 센서 칩 개발

    ● AI 프로세서와 집적이 가능한 높은 전력 밀도를 갖는 전압 레귤레이터 개발

  • 3.세부

    ● 차세대 딥러닝 알고리즘을 위한 범용 신경망 프로세서 개발

    ● 개발한 신경망 프로세서의 운용을 위한 시스템 소프트웨어 개발

    ● 연산 블록들의 동작을 위한 소프트 드라이버 개발

    ● 소프트 라이브러리 개발을 통한 다양한 신경망 네트워크 모델 성능의 가시화 연구

  • 4.세부

    ● 미래 인공지능 컴퓨팅을 위한 PIM(Processing-In-Memory) 원천기술 연구

    ● DRAM 공정 기반에 최적화된 하드웨어/소프트웨어 분할 구조 연구

    ● 멀티쓰레드 프로세서 스케줄링 구조 연구

    ● 개발된 PIM 칩과의 상호 연결을 통한 혼합 AI 프로세서 시스템 개발 및 성능 검증

  • 5.세부

    ● 인공지능 가속 하드웨어를 위한 플랫폼 및 응용 개발

    ● 가속 하드웨어 구조를 반영한 성능 예측 모델 연구

    ● 가속 하드웨어를 통합한 시스템 수준의 가속 기술 연구

    ● 각 세부 프로젝트와 산출물을 이용하여 플랫폼 구축 및 응용 매핑

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기대효과
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