1. 기술의 개념 폭발적으로 증가하는 데이터 연산 처리에 있어 폰노이만 구조는 메모리 접근에 많은 에너 지를 소비하며, 또한 메모리 병목현상으로 성능의 한계를 가짐 PIM 컴퓨팅 기술을 활용하여 연산을 메모리에서 진행하기 위한 기술이 제시되고 있음 NVM 기반 PIM 컴퓨팅 기술을 통해 메모리를 다양한 연산에 적용하여 메모리 병목 현상을 해결하고 저전력과 더불어 뛰어난 연산 처리 속도 확보가 필요이를 위해, 논리 연산을 NVM 기반 PIM 반도체에 구현하기 위한 논리합성 SW와 이를 동작시키는 시스템 연구 및 개발을 목표로 하며, 개발 내용은 다음과 같음 - NVM 메모리에 적합한 PIM 컴퓨팅 연산 기술- 논리 연산을 NVM 메모리에 배치/합성 알고리즘 및 SW 개발 - NVM 기반 PIM 컴퓨팅을 위한 PIM Controller 및 주변회로 설계 기술 - NVM 기반 PIM 반도체 컴퓨팅 성능 평가 및 검증을 위한 시뮬레이션 기술 2. 기술 특징 주요 기능 - NVM-PIM을 이용한 인공지능 및 일반적인 컴퓨팅 연산 기능 - Memory Access Profiling을 통한 메모리 접근빈도 최소화 기능 - 메모리 배치, 인코딩 기술을 통한 신뢰성 있는 NVM-PIM 연산 기능 - 논리합성과 PIM 컨트롤러 최적화를 통한 면적, 지연시간 최소화 기능 - NVM 메모리 컨트롤러에 데이터 충돌을 최소화하는 기능과 데이터 압축/압축해제 기 능을 추가한 PIM 컨트롤러 아키텍처 - NVM-PIM 오류 특성을 고려한 신뢰성 확보 및 연산 시스템 솔루션 통합 기능 주요 성능치 - 메모리 Fault Rate 대비 인공지능 정확도: 메모리 Fault Rate 3% 상황에서 CIFAR 데이터셋을 이용한 이미지 분류 정확도 하락을 3% 이하로 달성 - 메모리 접근 빈도: Profiling 기반 알고리즘 적용 시 기존 대비 메모리 접근 빈도를 80% 이하로 달성 - NVM 오류 발생 시뮬레이터의 정합성: NVM 오류 발생 시뮬레이터와 실제 NVM의 오류 발생 간의 정합율을 90% 이상으로 달성 - PIM 컴퓨팅 연산 전력: PIM 연산 시 발생하는 전력소모량을 CPU 대비 3% 이하로 달성

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