中, 세계 최초로 탄소나노튜브 AI 칩 개발

[베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국의 연구진이 세계 최초로 탄소나노튜브를 이용한 AI 칩을 개발한 것으로 나타났다.

베이징대학교 탄소전자학연구센터의 연구팀은 탄소나노튜브를 이용한 TPU(텐서 프로세서 유닛) 칩을 개발하는 데 성공했다고 중국 반도체산업망이 24일 전했다. 해당 연구 성과는 국제 학술지인 네이처 일렉트로닉스에 발표됐다.

TPU는 구글이 머신러닝 작업, 특히 딥러닝 모델의 훈련 및 추론을 가속하기 위해 개발한 특수 목적 처리 장치다.

연구팀은 새로운 유형의 공정과 특수 아키텍처를 채택했으며, 3000개의 탄소나노튜브 트랜지스터를 칩으로 통합해냈다. 해당 칩을 구동한 결과 연산 효율이 크게 향상되고, 전력 소모가 매우 낮은 것으로 나타났다.

특히 연구팀은 탄소나노튜브 제조 공정을 최적화해 순도 99.9999%의 반도체 소재를 제조해냈으며, 이를 통해 높은 전류 밀도와 균일성을 갖는 트랜지스터를 만들어냈다고 밝혔다.

시뮬레이션 결과, 180나노미터(㎚) 공정으로 제작된 8비트 탄소나노튜브 TPU는 850MHz의 메인 주파수와 와트당 1조 회 연산의 에너지 효율 수준을 달성할 것으로 예측됐다. 특히 해당 TPU는 기존 칩에 비해 3배 이상의 성능을 보인 것으로 나타났다.

연구팀은 "탄소나노튜브 기술을 활용하면, 성숙 공정을 활용해 AI 칩을 생산하더라도 첨단 공정 AI 칩의 성능을 낼 수 있을 것"이라며 "탄소계 TPU가 인공지능 시대의 고성능, 고효율 반도체 수요를 충족시킬 수 있을 것"이라고 설명했다.

탄소나노튜브 이미지 [사진=바이두 캡처]

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