정부는 미래 성장동력으로 인공지능(AI) 반도체를 비롯한 시스템 반도체를 전략적으로 육성하고 있다. 애플과 삼성전자, 인텔, 퀄컴, 구글, 엔비디아 등 세계 굴지의 전자 컴퓨터 공학 분야 기업들이 시스템 반도체 분야에서 경쟁하고 있다. 차세대 통신과 데이터 저장, 인공지능, 센서 등 최첨단 분야에서 요구되는 시스템 반도체는 초저전력 초고효율 반도체다.

전자전기공학과 이영주 교수가 이끌고 있는 ‘임베디드 프로세서 및 지능형 컴퓨팅 연구실’은 초고효율 디지털 시스템 반도체 설계를 위한 다양한 융합연구를 수행해 국가 경쟁력 향상에 기여하고 있다. 세계 최고 수준의 시스템 반도체 설계 및 최적화 기법에 대한 연구를 선도한다.

EPIC연구실은 그동안 다양한 산학연 공동연구를 통해 전력소비 및 컴퓨팅 성능이 제한적인 모바일 기기에서도 고성능 인공지능 알고리즘을 구동하는 AI 프로세싱을 연구중이다. 기존 프로세서 반도체는 대규모 연산과 메모리가 필요하다. 때문에 소비되는 전력의 양이 기하급수적으로 증가한다는 문제가 있다. 기존의 인공지능 알고리즘을 구현하는 ‘딥 뉴럴 네트워크(DNN)’ 알고리즘은 전력소비 및 컴퓨팅 성능이 제한적인 모바일 기기에서 구동이 불가능하다.

EPIC연구실은 기존 DNN 연구방법론을 넘어서 알고리즘 단계부터 하드웨어 구조를 고려하는 최적화 방법을 통해 이미지와 음성, 센서 데이터 분석을 지원하는 초고효율 DNN 가속기 설계 솔루션을 제시하고 있다.

한국이 세계 최초로 상용화한 5세대(5G) 이동통신 분야에서도 빛을 발하고 있다. 5G 통신의 효율을 대폭 개선할 수 있는 통신용 신호처리 알고리즘을 연구해 하드웨어의 한계를 극복하는 알고리즘 최적화 및 초고효율 시스템 반도체 설계를 이끌고 있다.

EPIC연구실은 시스템 반도체를 기반으로 한 다양한 융합연구 방향도 제시한다. 스포츠 공학과 바이오메디컬, 헬스케어 관련 연구를 진행하고 있으며 반도체 융합연구에 대한 기대감을 높이고 있다.