동국대, '저장·리드아웃 동시 수행' 3D 수직 적층형 메모리 소자 개발

고성능 AI 하드웨어 구현 가능성 제시

3D 수직 적층 구조

동국대 연구팀이 3D 수직 적층형 다기능 메모리 소자를 개발했다. 사진은 동국대 전자전기공학과 박지희 석사과정생(왼쪽), 김성준 교수. (사진=동국대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 동국대는 전자전기공학과 김성준 교수 연구팀이 서로 다른 하부 전극(W, TiN)을 적용해 휘발성 및 비휘발성 메모리 특성을 동시에 구현할 수 있는 3D 수직형 저항 변화 메모리(VRRAM) 소자를 개발했다고 16일 밝혔다.

이번에 개발된 3D 수직형 VRRAM 소자는 하나의 소자 내에서 RC 시스템의 저장(reservoir) 기능과 리드아웃(readout) 기능을 동시에 수행할 수 있는 구조를 가진다.

또한 기존 뉴로모픽 시스템 대비 높은 연산 효율과 낮은 학습 비용이라는 장점이 있다.

연구팀은 기존 2D 메모리의 한계를 극복하고 3D 수직 적층 구조를 적용해 집적도를 대폭 향상했다.

특히 W(텅스텐) 하부 전극과 TiN(티타늄 나이트라이드) 하부 전극이 적용된 셀이 각각 비휘발성 특성과 휘발성 특성을 나타내며 하나의 공정에서 다양한 메모리 동작 모드를 선택적으로 구현할 수 있음을 입증했다.

김 교수는 "이번 연구는 박지희 학생이 전 과정을 주도적으로 수행한 성과"라며 "전극 소재에 따른 기억 특성 조절 기능은 향후 축적 컴퓨팅(Reservoir Computing) 및 차세대 AI 반도체 응용에 핵심 기술로 활용될 수 있을 것"이라고 설명했다.

한편 이번 연구는 화학 및 재료 분야 저명 국제 학술지 '머티리얼즈 호라이즌스(Materials Horizons(IF=12.2)'에 지난 4월 온라인 게재됐다.


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