초록 ▼

ㅇ 연구개요
본 연구는 최종 목표는 뇌 모방 지능형 메니-코어 프로세서 및 시스템 개발로서 아래 세부사항을 포함한다.
1. 인지, 판단, 추론을 위한 고차원 지능 뇌 모델 연구
뇌모방 프로세서에서 효율적인 인지처리를 위한 뇌 모델 연구, 계층적 뇌 모델을 활용하여 불필요한 연산을 줄여 인지처리 속도 및 전력 소모 감소에 대한 연구 진행
2. 신경망, 퍼지 회로등의 기능회로를 연구를 통한 저전력 지능 IC 회로 설계
뇌의 기능들을 효율적으로 모방하기 위하여 기능에 따른 적합한 회로 구현 방식 연구 및 이를

ㅇ 연구개요
본 연구는 최종 목표는 뇌 모방 지능형 메니-코어 프로세서 및 시스템 개발로서 아래 세부사항을 포함한다.
1. 인지, 판단, 추론을 위한 고차원 지능 뇌 모델 연구
뇌모방 프로세서에서 효율적인 인지처리를 위한 뇌 모델 연구, 계층적 뇌 모델을 활용하여 불필요한 연산을 줄여 인지처리 속도 및 전력 소모 감소에 대한 연구 진행
2. 신경망, 퍼지 회로등의 기능회로를 연구를 통한 저전력 지능 IC 회로 설계
뇌의 기능들을 효율적으로 모방하기 위하여 기능에 따른 적합한 회로 구현 방식 연구 및 이를 바탕으로 아날로그-디지털 혼성 회로 설계
3. 비 폰 노이만 및 폰 노이만 하이브리드 모델의 최적화 및 모델 정립
고성능 뇌 모방 연산을 처리를 위한 폰 노이만 회로와, 저전력 지능 IC 회로간의 효율적인 데이터 흐름을 위한 최적화 모델 정립 및 설계
4. 뇌 모방 지능형 메니-코어 프로세서를 응용한 시스템 설계

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
1. 인지, 판단, 추론을 위한 고차원 지능 뇌 모델 연구
- 뇌의 피질 구조(V1 ~ V5, A1)에 대한 연구와 각각의 기능에 대한 분석을 완료 하였고, 이를 모방하여 실제 인지처리 응용분야에 적용 가능한 모델을 구축 완료함
- 제안한 모델을 실제 운전자 보조 시스템 모델에 적용하였으며, 이를 통해 신흥 시장인 자율주행, AI로봇 등 유사한 인지처리 응용 분야에서의 비전을 제시함
2. 신경망, 퍼지 회로등의 기능회로를 연구를 통한 저전력 지능 IC 회로 설계
- 뇌의 효율성을 모방하기 각각의 기능을 심리학 및 생물학적 관점 아날로그 회로 및 디지털 회로로 구분을 하고 이를 65nm 반도체 공정을 이용하여 설계 및 집적
3. 비 폰 노이만 및 폰 노이만 하이브리드 모델의 최적화 및 모델 정립
- 초당 83,333개의 인지 처리를 수행할 수 있는 시청각 복합 인지 모델 뇌모방 이종 메니-코어 프로세서 구현을 완료함
- 65nm 반도체 공정, 4mm x 4mm 면적에서 500GOPS, 2mW(초 저전력 모드) ~ 580mW(고성능 모드), 860GOPS/W ~ 920GOPS/W 수준의 효율을 가지는 이종 메니-코어 프로세서 구현 완료
4. 뇌 모방 지능형 메니-코어 프로세서를 응용한 시스템 설계
- 본 연구의 설계 및 제작한 뇌 모방 지능형 이종 메니-코어 프로세서를 이용하여 시스템 검증 보드 제작 완료했을 뿐만 아니라 운전자보조 시스템에 응용하여 검증 완료함

ㅇ 연구개발결과의 중요성
- 기존 폰 노이만 구조의 회로에 집중 되어있던 신경망 프로세서에서 탈피하여 폰 노이만 비 폰노이만의 하이브리드 구조를 제안하여 모바일용 신경망 프로세서의 비전 제시 및 선도
- Deep Neural Network의 가속에 초점이 맞춰져 있던 기존 국내외 연구에서 탈피하여 뇌의 피질 구조를 분석하였으며, 뇌 모델을 모방한 계층적/모듈화된 인지처리 모델의 제안 및 이를 활용한 반도체 칩을 설계하여 에너지 효율적인 인지처리 프로세서 및 이를 응용한 시스템을 제안함
- 2030년 기준 최대 460조원의 경제효과를 발생 시킬 것으로 예상되는 4차 산업혁명(4차산업혁명위원회 보도자료)의 핵심기술 요소인 지능형 프로세서에 대한 세계 최고 기술을 국내에서 확보할 수 있게 되며 로봇, 무인 자동차, 감시 카메라 등의 지능형 IT 등의 시장에서도 핵심 칩으로써 활용하여 시장 선점을 할 수 있음


(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 가. 연구개발의 필요성 ... 3
• 나. 연구 가설 ... 4
• 다. 연구개발의 최종목표 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 인지, 판단, 추론을 위한 고차원 지능 뇌 모델 연구 ... 5
• 나. 신경망, 퍼지 회로등의 기능회로를 연구를 통한 저전력 지능 IC 회로 설계 ... 9
• 다. 비 폰 노이만 및 폰 노이만 하이브리드 모델의 최적화 및 모델 정립 ... 11
• 라. 뇌 모방 지능형 메니-코어 프로세서를 응용한 시스템 설계 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 가. 기술적 측면 ... 15
• 나. 경제적 및 사회적 측면 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 31