최적화 AI 모델로 통신반도체 설계 시간 76%↓ 작성일 05-05 31 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="HOnlj5Q9dN"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="13c4a6cbbdbb500af6824297b8140b340348aea3a51d74668a448e6da23d7946" dmcf-pid="XILSA1x2Ma" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 윤희인 울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 교수와 김성진 연구원. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/05/dongascience/20260505104734378ustm.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="GtXf3JSrJj" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/05/dongascience/20260505104734378ustm.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 왼쪽부터 윤희인 울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 교수와 김성진 연구원. UNIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="7609f1359892d117b1200a65255e285fc65993da7199a37db6312921df1b093a" dmcf-pid="ZCovctMVeg" dmcf-ptype="general">인공지능(AI)으로 통신용 반도체 회로 설계를 최적화해 설계에 소요되는 시간을 76% 단축할 수 있는 기술이 제시됐다.</p> <p contents-hash="8880f4fbc7a8f67b030b6ba8f72c50d5e7d224ccd1c1c46f9ecd2f067ed21c1f" dmcf-pid="5hgTkFRfRo" dmcf-ptype="general"> 울산과학기술원(UNIST)은 윤희인 전기전자공학과 교수팀이 송대건 경북대 교수팀과 함께 LC 전압제어 발진기(VCO) 회로 설계 이후 칩에 옮기는 물리적 레이아웃까지 자동 설계하는 AI 모델을 개발했다고 5일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '전기전자공학자협회(IEEE) 집적회로 및 시스템 설계자동화'에 지난달 3일 공개됐다.</p> <p contents-hash="038485adf029f68d1dec383b73f69ec4277c498dc099151d1dc2ae39eb4880d3" dmcf-pid="1layE3e4RL" dmcf-ptype="general"> LC-VCO는 5세대이동통신(5G) 같은 고속 통신 시스템에서 주파수 신호를 만드는 반도체 회로다. 잡음(노이즈)과 전력 소모를 줄이려면 인덕터, 트랜지스터 크기 등의 변수를 조합해 회로를 설계해야 한다.</p> <p contents-hash="a7927592b5c85e86fd455ee060fee7603b183b796ca9ea902407dab703e7469e" dmcf-pid="tSNWD0d8Mn" dmcf-ptype="general"> 회로를 실제 칩 안으로 옮기는 레이아웃 단계에서 배선 굵기와 소자 배치에 따라 발생하는 의도치 않은 저항과 잡음 발생 등 부작용인 '기생 효과'가 발생하기도 한다. 이 때문에 처음 설계한 조합이 레이아웃 구성 중에 깨지기 쉽다는 문제가 있다.</p> <p contents-hash="9e519e197ae7f26999933da11ccc7097e9875c91d06ab4ed7992a2e641fb0001" dmcf-pid="FvjYwpJ6Ri" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 회로 설계와 레이아웃 설계를 통합해 최적화하는 AI 모델을 개발했다. 회로 설계 단계에서는 강화학습을 적용해 설계 변수를 바꾸며 목표 주파수와 성능을 만족하는 조합을 찾고, 칩 구조가 결정되는 레이아웃 단계에서는 경사하강법을 이용해 배선 폭과 물리적 설계 변수를 반복 보정한다.</p> <p contents-hash="1562e6823f190713b70ab475fe72cc30d6e3d82952351c2d4ad697756bc6c67b" dmcf-pid="3TAGrUiPdJ" dmcf-ptype="general"> 강화학습은 AI가 시행착오를 거치며 보상을 최대화하는 방향으로 학습하도록 하는 기법이고 경사하강법은 기존 상태에서 값을 수정하며 오차(손실)을 최소화하는 최적화 기법이다.</p> <p contents-hash="013fcc08dd450a4aadc0d6a017a3cb92048d4b81c9692bb323248f718ae1c620" dmcf-pid="0ycHmunQMd" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 "회로도 설계와 물리적 배치를 개별적으로 최적화하던 기존 방식을 AI가 통합 관리하도록 한 기술"이라고 설명했다.</p> <p contents-hash="00ea73cf9f60f91fc3979a8f25469d7e9a5c6986f86c89145cec3c3fdcc1125c" dmcf-pid="p83xzaGhde" dmcf-ptype="general"> 설계 시간이 가장 많이 필요한 인덕터는 딥러닝 기반 예측으로 전체 설계 시간을 크게 줄였다. 전류 변화량에 따라 전압을 유도하는 부품이다. 특히 반복적인 전자기 시뮬레이션이 필요했던 기존 작업을 몇 밀리초(ms, 1000분의 1초) 만에 완료하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="7dcc083d079f98a318251684e47d2a652c20d545f3b155e84e7798b04918463e" dmcf-pid="U60MqNHldR" dmcf-ptype="general"> 테스트 결과 개발된 AI 모델은 기존 자동 설계 방식에서 119시간 소요된 작업을 단 28.5시간 만에 완료했다. 완성품의 성능지수도 기존 연구 대비 우수했다.</p> <p contents-hash="bc6e3a332064669b6d0fdeb1d200ffc348349ec2f10d1505cfda57f7ca7a99e1" dmcf-pid="uPpRBjXSnM" dmcf-ptype="general"> 공정 특성이 바뀌어도 학습 내용을 바탕으로 설계를 이어나갈 수 있다. 회로 선폭 65나노미터(nm, 10억분의 1m) 공정으로 학습한 AI가 40nm, 28nm 공정에서도 처음 학습에 필요했던 데이터의 약 10%만 추가 활용해 설계를 수행한다. 연구팀은 이번 연구성과를 아날로그·무선주파수(RF) 회로 설계 자동화까지 기술을 확장할 계획이다.</p> <p contents-hash="406339b16c737bccd6357183f87053febb76b2a358371c405adde525131013ee" dmcf-pid="7QUebAZvLx" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 "5G·6G 통신과 AI 칩의 핵심 부품인 주파수 생성 회로의 성능은 높이면서 설계 비용은 크게 낮출 수 있다"며 "중장기적으로 반도체 설계 인력 부족 문제를 해결하고 차세대 공정으로의 전환 속도를 획기적으로 앞당길 수 있는 도구"라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="48eedd71b3faf2cbcd70f42d7a78a7377b8cce2031c474a91816f6987889c166" dmcf-pid="zxudKc5TiQ" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> - doi.org/10.1109/TCAD.2026.3680789</p> <p contents-hash="719c37d0df2d94f7b16b81d187493386675776ed7b52deee9b1d91f0dc4d736d" dmcf-pid="qM7J9k1yiP" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "키스신보다 엉덩이가 화제?" 최다니엘, 6900만 뷰 침대 키스신 비하인드 공개 ('라스') 05-05 다음 ‘스냅드래곤 신화’ 알렉스 카투지안, 인텔 수석부사장 전격 영입… ‘피지컬 AI’ 사령탑 맡는다 05-05 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
