CWN(CHANGE WITH NEWS) - [교양이 되는 반도체] AI반도체 개발의 핵심이 될 ′PIM 반도체′, 과연 무엇일까?

PIM 반도체라는 말을 들어본 적이 있는가?

PIM 반도체를 이해하기 전, CPU와 메모리의 개념을 간단히 짚고 넘어가자.

컴퓨터를 구동하기 위해서는 많은 장치가 필요하다. 그중 연산과 제어를 담당하는 장치가 CPU, 혹은 중앙처리장치이다. CPU는 말 그대로 컴퓨터의 정중앙에서 모든 데이터를 처리하는 두뇌 역할을 한다. 구체적으로 사용자로부터 입력받은 명령어를 해석, 연산한 후 그 결과를 출력하는 역할을 한다. 연산과 관련이 있는 장치이므로 CPU의 성능이 좋다면, 컴퓨터의 처리 속도가 빨라 컴퓨터를 안정적이고 빠르게 사용할 수 있다.

메모리는 그 중 컴퓨터 안의 저장 장치로, CPU가 처리할 데이터를 미리 저장하여 필요할 때 쓸 수 있도록 준비해주는 주기억장치다.

PIM은 저장 작업을 하는 메모리 반도체에 일부 연산 작업을 하는 프로세서 기능을 더한 것이다. 다른 말로는 지능형 반도체라고도 한다.

최근 인공지능(AI), 자율주행 등의 중요성이 커지고, 기술이 고도화되면서 고성능 메모리에 대한 요구가 커졌다. 그러나 CPU와 메모리 간에 주고받는 데이터가 많아지면서 작업 처리가 지연되는 현상이 자주 발생했다. 가령 CPU가 일을 처리하는 데 아주 짧은 시간이 걸리지만, 메모리에서 정보를 가져오는 데 걸리는 시간은 그보다 오래 걸려 이른바 병목 현상이 생기는 것이다.

하지만 PIM을 활용하면, 메인 프로세서에 연산 작업이 몰려 과부하가 생기는 일이 사라지고, 프로세서와 메모리 간의 처리 지연이 사라져 처리 속도가 빨라지게 된다. 이처럼 효율적인 연산 작업을 AI, 자율주행 개발에 도입한다면 저전력, 고성능의 제품을 만드는 데 도움이 될 것으로 보인다.

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