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[IT뉴스]전기 덜 먹고, 발열 줄인 AI 반도체 소자 구현 `성큼`

온카뱅크관리자

2024-10-28 16:02:33

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">UNIST, 저전력으로 M램에 데이터 저장 가능<br>전압펄스만으로 정보 저장..AI반도체 소자 기여</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="QQw8kUg2h5">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="xayLS4sdvZ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="유정우(앞줄 왼쪽 두번째) 교수와 UNIST 연구진." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/28/dt/20241028160234534talq.jpg" data-org-width="540" dmcf-mid="PUPZ4IbYh1" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/28/dt/20241028160234534talq.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            유정우(앞줄 왼쪽 두번째) 교수와 UNIST 연구진.
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="y3x16h9HhX" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 M램 반도체의 전력 소모와 발열을 획기적으로 줄이는 AI반도체 소자를 개발했다.</p>
          <p dmcf-pid="W2Nbo5e7WH" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST)은 유정우 신소재공학과 교수 연구팀은 저전력으로 메모리에 데이터를 저장할 수 있는 M램(자성메모리) 소자 구조를 개발했다고 28일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="YVjKg1dzCG" dmcf-ptype="general">M램은 기존 메모리 반도체인 낸드플래시와 D램의 장점을 고루 갖춘 차세대 메모리다. 낸드플래시처럼 전원을 꺼도 데이터가 날아가지 않는 비휘발성을 지니며 D램 수준으로 속도가 빠른 게 장점이다. M램은 메모리에 데이터를 쓰고 지울 때 전류를 사용하는데, 메모리 소자를 구성하는 두 개의 자성층의 자화 방향이 서로 평행일 때는 저항값이 작고, 반평형 상태일 때는 저항값이 높아져 각각의 평형 및 반평형 상태에 따라 0과 1의 데이터로 저장한다. </p>
          <p dmcf-pid="GfA9atJqWY" dmcf-ptype="general">하지만 자성층 자화 방향을 바꾸려면 문턱전류 이상의 전류를 흘려야 해 이 때 전력소모와 발열 문제가 발생한다.</p>
          <p dmcf-pid="HWKvqk0CCW" dmcf-ptype="general">연구팀은 자성절연체인 'YIG(이트륨 철 가넷)' 박막 위에 그래핀을 전사하고, 그 위에 강유전체인 '폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF-TrFe·폴리비닐리덴 플루오라이드와 에틸렌을 중합시킨 고분자)' 박막을 증착해 그래핀 기반의 이종접합 소자를 합성했다. 자성절연체는 전기자 잘 통하지 않지만 자성을 띠는 물질이고, 강유전체는 외부 전기장 없이도 전기적 방향성을 유지하는 물질이다.</p>
          <p dmcf-pid="XY9TBEphSy" dmcf-ptype="general">전압 펄스를 소자에 가하면 YIG와 PVDF-TrFe 사이에 있는 그래핀에 흐르는 전류 방향이 바뀌어 방향에 따라 0과 1로 정보를 저장할 수 있다. 전압 펄스가 강유전체의 극성을 바뀌면 그래핀의 페르미 준위가 이동해 전류 방향이 바뀌는 원리를 적용한 것이다.</p>
          <p dmcf-pid="ZG2ybDUlCT" dmcf-ptype="general">유정우 UNIST 교수는 "기존 자성소자가 갖는 전력소모와 발열 문제를 해결하고, 초저전력·초고속 읽기·쓰기와 고집적, 메모리 및 연산기능이 가능한 신개념 초저전력 비휘발성 메모리 소자 개발의 가능성을 규명했다는 데 의미가 있다"고 말했다.</p>
          <p dmcf-pid="5XfY9r7vSv" dmcf-ptype="general">이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션(지난 10일자)'에 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr </p>
         </section> 
        </div> 
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