프로세서와 메모리 셀을 통합 - 획기적인 성능 향상 솔루션 발표 스웨덴 룬드 대학

사진출처 : 스웨덴 룬드대학(Lund University)

오랜 기간 동안 기술 개발의 병목 현상은 프로세서와 메모리가 함께 더 빨리 작동하도록 하는
방법이었습니다. 스웨덴 룬드 대학(Lund University )의 연구원들이 메모리 셀을 프로세서와 통합하는
새로운 솔루션을 발표하였습니다. 메모리와 프로세서의 통합은 회로 자체에서 발생하므로 기존 방식보다
훨씬 더 빠른 계산을 가능하게 합니다.

연구원들은 메모리 셀이 수직 트랜지스터 셀렉터와 통합된 새로운 구성을 모두 나노 규모로 제시합니다. 이것은 현재의 대용량 저장 솔루션에 비해 확장성, 속도 및 에너지 효율성이 향상되었습니다.

근본적인 문제는 머신 러닝과 같이 처리해야 할 많은 양의 데이터가 필요한 모든 작업에는 속도와 더 많은 용량이 필요하다는 것입니다. 이것이 성공하려면 메모리와 프로세서가 가능한 한 서로 가까워야 합니다. 또한 현재 기술이 높은 부하와 함께 고온을 발생시키기 때문에 에너지 효율적인 방식으로 계산을 실행할 수 있어야 합니다.

메모리 장치의 속도보다 훨씬 빠르게 발생하는 프로세서의 계산 문제는 수년 동안 잘 알려져 있습니다. 이를 기술적으로 'von Neumann 병목 현상'이라고 합니다. 병목 현상은 메모리와 연산 장치가 분리되어 있기 때문에 발생하며 속도를 제한하는 데이터 버스를 통해 정보를 주고받는 데 시간이 걸립니다.

'프로세서는 수년에 걸쳐 많이 발전했습니다. 메모리 측면에서 저장 용량은 꾸준히 증가했지만 기능 측면에서는 상황이 매우 조용했습니다.”라고 Lund University의 나노전자공학 박사과정 학생이자 이 기사의 저자 중 한 명인 Saketh Ram Mamidala가 말했습니다.

전통적으로, 평평한 표면에서 서로 옆에 배치된 유닛이 있는 회로 기판을 구성하는 데 한계가 있었습니다. 이제 아이디어는 3D 구성에서 수직으로 구축하고 메모리 회로 자체 내에서 계산이 발생하면서 메모리와 프로세서를 통합하는 것입니다.

'우리 버전은 하단에 트랜지스터가 있는 나노와이어와 같은 와이어 위에 더 위쪽에 위치한 매우 작은 메모리 소자입니다. 이것은 트랜지스터가 메모리 소자를 제어하는 ​​소형 통합 기능으로 만듭니다. 이 아이디어는 이전에도 있었지만 성능을 달성하기가 어렵다는 것이 입증되었습니다. 그러나 이제 우리는 이것이 달성될 수 있고 놀랍게도 잘 작동한다는 것을 보여주었습니다.”라고 나노전자공학 교수인 Lars-Erik Wernersson이 말했습니다.