[편집자주] 통신 환경에서 5G 전환기를 맞이하며 밀리미터파(mmWave) 대역의 활용이 시작되고 있다. 자율주행 및 커넥티드카, 각종 스마트 디바이스, IoT 등 5G 통신을 탑재한 제품들이 속속 등장하는 가운데 밀리미터파는 직진성이 강하고 장애물로 인한 회절, 투과 시 전파손실이 커 경로손실(Path Loss)을 최소화하는 것이 고려돼야 한다. 이에 AI를 활용해 통신의 효율성을 높이는 솔루션이 개발되고 있으며 그 중 뉴로모픽 AI기술을 적용한 저전력 솔루션을 통해 효율을 극대화할 수 있다.

이에 스카이칩스 이강윤 대표를 만나 5G 무선 통신칩과 AI 솔루션에 대한 이야기를 들어봤다.

 

▲이강윤 스카이칩스 대표
 

■ 스카이칩스에 대해 소개 부탁드린다

스카이칩스는 2019년 성균관대 집적회로 연구실 기반으로 설립된 팹리스 기업이다. △Power IC △RF IC △Analog IC와 저전력 AI IC 기술을 접목하는 지능형 IP와 IC를 설계 및 판매하는 것을 목표로 하고 있다.

현재 90여명의 임직원이 재직하고 있으며 제품 기획, 설계 및 양산을 위한 조직까지 갖춘 가운데 제품 개발에 매진하고 있다.

주요 제품으로는 △저전력 RF 송수신기 △원거리·근거리 무선충전 IC △에너지 하베스팅 IC 등이 있으며, 고성능 Analog·RF·Power IP도 개발해 판매하고 있다.

■ 뉴로모픽 반도체는 무엇인가

뉴로모픽 반도체 기술은 인간 뇌를 모방하는 인공지능 하드웨어로 소자·회로·아키텍처·알고리즘이 하나로 합쳐진 형태이다. Processing-In-Memory(PIM) 기술이라고도 한다. 

인간 뇌의 뉴런과 시냅스 간 네트워트와 유사한 뉴럴 네트워크를 아날로그 또는 디지털 방식으로 구현해 병렬로 데이터를 처리하는 동시에 전류 소모를 최소화할 수 있는 기술입니다.

아날로그 PIM 기술은 CMOS 기반의 SRAM을 활용해 덧셈과 곱셈 등을 아날로그적으로 수행할 수 있으며 적은 전력만으로 많은 양의 데이터 처리가 가능하다.

■ AI가 적용된 5G 통신 기술 동향은 어떤가

5G 통신 기술 중에서도 특히 30기가헤르츠(GHz) 대역의 캐리어 주파수를 사용하는 밀리미터파(mmWave) 통신 방식에서 송신기와 수신기 사이의 거리에 따른 경로손실(Path Loss)을 보상하기 위해서 MIMO 기반의 빔포밍(Beamforming)기술을 사용하고 있다.

여기에 AI기술이 적용될 수 있으며, 5G 통신의 넓은 주파수 대역폭을 지원하기 위한 RF Front-End(RFFE)의 Adaptive Matching에도 AI 기술이 적용 가능하다.

■ 마우저와 함께 진행하는 ‘5G 무선 통신칩과 AI솔루션’에서 다루게 될 핵심은 무엇인가

밀리미터파 5G 통신에서는 송신기와 수신기 사이의 거리 및 위치가 동적으로 변화하며 수신기에 도달하는 신호를 키우기 위해서 MIMO 기반의 빔포밍 기술이 널리 사용되고 있다.

송신기와 수신기 사이의 위치와 거리에 따른 자유도를 확보하기 위해서 빠른 시간 내에 수신기 위치 기반의 빔포밍을 구현할 필요가 있으며 AI 기술을 적용한 학습을 통해 가능하다.

SRAM 기반의 뉴로모픽 기술을 적용한 저전력 AI 기반의 빔포밍과 RFFE의 Adaptive Matching을 구현할 수 있는 것이 핵심적인 기술이다.

감사합니다.

한편, 오는 18일 마우저에서 후원하는 기술웨비나에서 이강윤 스카이칩스 대표가 ‘5G 무선 통신칩과 AI 솔루션’을 주제로 웨비나를 발표한다. 저전력으로 AI를 구현할 수 있는 뉴로모픽 회로의 개념과 5G 통신 시스템으로의 적용 가능성을 공유하는 자리가 될 것으로 기대되는 이번 웨비나는 e4ds EEWebinar 플랫폼에서 확인할 수 있다.