포항공대 공동연구팀, AI로 아날로그 반도체 설계 기술 개발

(포항=뉴스1) 최창호 기자 = 김병섭 포스텍(포항공대) 전자전기공학과 교수 연구팀과 어닉 비스와스(삼성전자) 공동연구팀이 사람의 감각과 경험에 의존해 오던 반도체 설계 난제를 인공지능(AI)으로 해결할 수 있는 연구 결과를 29일 발표했다.

포스텍에 따르면 이번 연구는 자동화가 어려웠던 아날로그 반도체 설계의 한계를 극복한 것으로 국제 학술지 IEEE(TCAS-I)에도 게재됐다.

아날로그 반도체 설계는 자동화를 시도하기엔 구조가 복잡하고 설계 방식도 회로마다 크게 달라 AI 적용도 쉽지 않았고, 반도체 설계 데이트는 기업 핵심 자산으로 외부 공개가 제한돼 학습에 필요한 데이터 확보의 어려움을 겪었다.

김 교수팀은 대규모 데이터로 먼저 학습한 뒤 소량의 추가 학습만으로 다양한 작업을 수행할 수 있는 범용 AI 모델인 파운데이션 모델 개념에 주목해 아날로그 반도체 레이아웃 설계에 적용했다. 아날로그 반도체 레이아웃은 아날로그 회로를 물리적 반도체 칩으로 구현하기 위한 기하학적 패턴 설계를 말한다.

연구팀은 퍼즐 일부를 보고 전체 그림을 맞히도록 훈련하는 방식의 훈련으로 6개의 실제 반도체 설계 데이터로 약 32만 개의 학습 데이터를 자동으로 생성하는 데 성공했다고 설명했다.

실험 결과, AI가 생성한 레이아웃 99.6%가 설계 규칙과 회로 검증을 모두 통과했고, 기존 방식에 비해 8분의 1 수준 데이터만으로도 동일한 성능을 달성했다.

김 교수는 "이번 연구는 데이터 부족으로 막혀 있던 아날로그 반도체 설계 자동화의 가능성을 실질적으로 확장한 성과로 산업 현장 작용을 목표로 연구를 이어갈 계획"이라고 말했다.

choi119@news1.kr