인하대학교는 이어진 컴퓨터공학과 교수 연구팀이 차세대 AI 반도체로 주목받는 PIM(Processing-In-Memory)의 호환성과 효율성 문제를 동시에 해결한 핵심 기술 ‘ComPASS’를 개발했다고 24일 밝혔다.

 

PIM은 메모리 내에서 데이터 연산까지 수행해 데이터 이동을 최소화하는 기술로, 대규모 데이터 학습과 추론이 필수적인 인공지능(AI) 시대의 ‘게임 체인저’로 꼽힌다. 그러나 그동안 각기 다른 구조가 제안되면서 특정 시스템에서만 작동하거나, 일반 작업과 병행할 때 전체 시스템의 성능이 저하되는 호환성 문제가 상용화의 가장 큰 걸림돌로 지적돼 왔다.

 

연구팀이 개발한 ‘ComPASS’는 ▲다양한 PIM 아키텍처를 지원하는 새로운 메모리 명령어 ‘PIM-ACT’ ▲프로세서의 부담을 줄이는 ‘PIM 요청 생성기’ ▲PIM과 일반 메모리 작업을 효율적으로 조율하는 ‘적응형 스케줄링’ 기술로 구성된다.

 

 

이 기술들은 마치 여러 언어를 통역하는 ‘번역기’이자 복잡한 도심의 ‘교통신호체계’처럼 작동해 다양한 형태의 PIM 반도체를 기존 시스템에 쉽게 통합하고 AI 연산과 일반 작업을 병행 처리할 수 있게 한다.

 

이번 연구 결과는 컴퓨터 구조 분야의 세계적 학술대회인 ‘MICRO 2025’에 채택돼 최근 서울에서 발표됐다. 연구팀은 ComPASS 기술이 모바일 기기부터 대규모 데이터센터까지 폭넓게 적용돼 PIM 반도체 상용화를 앞당길 것으로 기대하고 있다.

 

이번 연구는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 지원으로 진행됐다. 연구 책임은 이어진 컴퓨터공학과 교수가 맡았으며, 유승혁 석사과정 학생이 제1저자로, 김현우·전경호·황선영·조상민 학생이 공저자로 참여했다.

 

유승혁 학생은 “기존 PIM 기술은 특정 반도체에만 적용되거나 일반 작업과 병행 시 성능이 저하되는 한계가 있었다”며 “ComPASS는 PIM 기술의 범용성을 크게 확장해 AI 서비스의 성능 향상에 직접 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

 

이어진 교수는 “이번 연구는 PIM 반도체 상용화를 가로막던 호환성 문제를 해결할 현실적 방안을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “세계적 학회에서 기술력을 인정받은 만큼 국내 시스템 반도체 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

 

헬로티 이창현 기자 |