뉴로모픽 칩[ Neuromorphic Chip ]

 

 

인간의 두뇌 작동 방식을 모사하여 만든 반도체 칩.

 

인간의 사고 과정과 유사한 방식으로 정보를 처리할 수 있도록 인간의 뇌신경 구조를 모방하여 만든 반도체 칩을 가리킨다. 사전적으로는 '신경의 형태를 가진 칩(neuromorphic chip)'이라는 뜻이다. 뉴로모픽의 개념은 뇌과학 연구가 본격화된 1990년대에 등장하였다. 뇌과학의 발전으로 뇌에 존재하는 뉴런(neuron; 신경세포)과 시냅스(synapse; 뉴런과 뉴런 사이를 이어주는 연결고리)의 신호전달 방식이 트랜지스터의 동작 특성과 유사한 점이 많다는 것을 알게 된 후 이를 반도체 기술로 구현하려는 움직임이 일어나면서 2000년대 말부터 뉴로모픽 칩 개발이 시작되었다.

기존의 컴퓨터 설계 구조인 폰 노이만 구조(von Neumann architecture)의 반도체는 연산을 담당하는 장치(CPU)와 정보를 저장하는 장치(메모리)가 별도로 존재하기 때문에 대량의 정보를 순차적으로 처리하는 과정에서 병목현상이 발생하여 처리 속도가 지연되고 막대한 전력이 소모되는 구조적 한계를 지닌다. 하지만 수천 억 개의 뉴런과 이들 사이를 모든 방향으로 연결하는 병렬구조의 시냅스 수백 조 개로 이루어진 인간의 뇌신경망처럼 뉴런과 시냅스 역할을 담당하는 소자로 구성된 뉴로모픽 칩을 이용하면 방대한 정보를 적은 전력으로 효율적이고 신속하게 처리할 수 있다. 또, 하나의 반도체에서 연산과 저장은 물론 자율적 학습을 동시에 수행할 수 있다. 

이러한 이유로 모든 사물이 연결되고 지능화되는 인공지능(AI) 시대에 인지·학습·추론·예측·판단 능력을 갖춘 인공지능의 본격적인 활용을 위하여 필수적인 반도체라 할 수 있다. 뉴로모픽 칩은 인공망막·전자피부·신경보철 등의 바이오헬스 분야를 비롯하여 실시간 얼굴·음성 인식 및 물체 인식, 자율주행자동차, 사물인터넷 센서, 지능형 로봇, AI 비서, 실시간 문자 번역 등 인공지능이 적용되는 다양한 산업 분야에서 폭넓게 활용 가능하다.

[네이버 지식백과] 뉴로모픽 칩 [Neuromorphic Chip] (두산백과 두피디아, 두산백과)