최재혁(왼쪽부터) 교수, 에디트 베뉴(Edith Beigne) ISSCC 학회장, 서정범 연구원, 신유환 연구원(사진=서울대 공과대학)
ISSCC는 전기전자공학자협회(IEEE)가 주관하는 국제 학술대회로 1954년 설립 이후 올해로 73회를 맞았다. 반도체 집적회로(IC) 설계 분야에서는 세계 최대 규모를 갖춘 행사로 평가된다. 이 때문에 매년 글로벌 기업과 대학이 최첨단 반도체 기술을 처음 공개하는 무대로 자리매김해왔다.
이번 수상은 최 교수팀이 AI 시스템의 핵심 반도체인 HBM의 고질적인 문제로 알려진 전력 소모 및 발열 문제에 새로운 회로 설계 기법을 내놓은 결과다.
최신 HBM은 그래픽처리장치(GPU)와 메모리 간의 초고속 데이터 처리를 위해 2000개 이상의 데이터 입출력을 동시에 구동해야 한다. 이때 수 기가헤르츠(GHz) 대역의 다중위상 고주파 신호를 분배하기 위해 막대한 전력이 소모되는 문제가 발생한다. 이는 HBM 발열의 가장 큰 원인으로 지적돼 왔다.
이에 대해 연구진은 고주파 다중위상 신호를 병렬 분배하는 기존 방식 대신 하나의 저주파 신호에 위상 정보를 직렬·순차적으로 담아 전송한 뒤 데이터 입출력 직전에 복원하는 새로운 구조를 제안했다. 이를 통해 기존 방식 대비 전력 소모를 10분의 1 수준 미만으로 줄이는 데 성공한 것이 핵심이다.
논문 제1저자인 서정범 박사과정 연구원은 “대한민국 반도체 산업의 핵심인 HBM 분야의 발전에 실질적으로 기여할 수 있는 기술을 개발하게 되어 매우 기쁘다”며 “앞으로 치열한 세계적인 경쟁 속에서도 국내 반도체 산업의 입지를 더욱 공고히 할 수 있도록 책임감을 갖고 연구에 매진하겠다”고 수상 소감을 밝혔다.









