인공지능 반도체(이하 AI 반도체)가 국가적 전략기술로 주목받는 상황에서 KAIST(한국과학기술원)가 최상급 교육과 연구 역량 축적으로 세계적인 대학들을 뛰어넘는 성과를 거두고 있다.
KAIST는 반도체 분야에서 지난 17년 동안 메사추세츠 공과대학(MIT), 스탠퍼드 등 세계적인 대학들을 제치고 국제반도체회로학회(ISSCC)에서 대학 중 1위를 지켜 왔다. ISSCC는 1954년 설립된 반도체 집적회로 설계 분야 세계 최고 권위 학회다. 산업적 실용성을 중시해서 `반도체 설계 올림픽'이라는 별칭도 있다.
KAIST는 ISSCC에서 채택 논문 수 기준 매년 전 세계 대학교 중 1~2위를 유지했다. 최근 17년간 평균 채택 논문 수를 살펴보면 KAIST의 논문은 평균 8.4편으로, 경쟁자인 MIT(4.6편)와 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA)(3.6편)에 비해 2배 가까운 성과를 거뒀다. ISSCC와 쌍벽을 이루는 집적회로 분야 학술대회인 초고밀도집적회로학회에서도 KAIST는 2022년 전 세계 대학 중 1위를 차지했다.
현재 반도체 산업의 주요 과제에 솔루션을 제공하는 한편 미래의 새로운 반도체 분야를 선점하는 데 필요한 신기술 개발도 활발하다.
전기및전자공학부 김상현 교수 연구팀은 암호 및 비선형 연산 분야에서 차세대 컴퓨팅으로 주목받는 양자컴퓨팅 분야에서 3차원 집적 기술을 세계 최초로 선보였다.
AI 분야에서도 비약적 성장을 거뒀다. AI 분야의 양대 세계 최고 권위 학회인 국제머신러닝학회(ICML)과 인공신경망학회(NeurIPS) 논문 수 기준으로 KAIST는 2020년 세계 6위, 아시아에서는 1위를 기록했다.
KAIST의 순위는 지난 2012년부터 꾸준히 상승해 8년만에 37위에서 6위로 31계단이나 도약했다. 2021년에는 인공지능 분야 톱 학회 11개에 발표된 한국 논문 중 약 40%에 달하는 129편이 KAIST에서 나왔다.
KAIST의 인공지능 연구는 내용 면에서도 선두를 달리고 있다.
전기및전자공학부 유회준 교수 연구팀은 모바일기기에서 인공지능 실시간 학습을 구현해 에지 네트워크의 단점을 보완했다. 유 교수 팀의 연구는 사용자 단말에 학습 능력을 부여함으로써 인공지능의 처리 속도와 성능을 크게 높일 수 있다.
지난 6월에는 전산학부 김민수 교수 연구팀이 초대규모 인공지능 모델 처리에 꼭 필요한 솔루션을 제시하기도 했다.
KAIST는 반도체와 인공지능이 결합된 AI 반도체 분야에서도 주목할만한 성과를 내고 있다.
전기및전자공학부 유민수 교수 연구팀은 2020년 세계 최초로 추천시스템에 최적화된 AI 반도체 개발에 성공했다. 인공지능 추천시스템은 방대한 콘텐츠와 사용자 정보를 다룬다는 특성상 범용 인공지능 시스템으로 운영하면 병목현상으로 성능에 한계가 있다.
유 교수팀은 프로세싱-인-메모리(PIM) 기술을 기반으로 기존 시스템 대비 최대 21배 빠른 속도를 낼 수 있는 반도체를 개발했다.
KAIST는 축적된 내적 역량을 바탕으로 네이버 등 기업과 공동연구센터를 설립하는 한편, 화성시와 같은 지자체와 협력해 동시다발적인 전문인력 양성에 나섰다.
또 신설하는 반도체시스템공학과는 2023년부터 매년 100명 내외의 신입생을 선발하고, 이들이 전문역량을 꽃피울 수 있도록 학생 전원에게 특별장학금을 지급할 예정이다.
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