시스템반도체를 쉽고 빠르게 개발할 수 있는 설계기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 반도체 설계 진입장벽을 낮춰 국내 중소 팹리스 업체의 기술 개발에 속도를 더할 것으로 전망된다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 리스크파이브(RISC-V) 기반 반도체 칩을 쉽고 빠르게 설계할 수 있는 플랫폼 '리스크파이브 익스프레스(RVX·RISC-V eXpress)를 개발했다고 13일 밝혔다.
리스크파이브는 시스템반도체 설계에 필수인 중앙처리장치(CPU) 구조와 설계자산(IP) 등을 오픈소스로 공개된 기술이다. 사용자는 이를 통해 라이선스 비용 없이 자유롭게 반도체 칩을 설계·개발·판매할 수 있다.
하지만 프로세서 개발 노하우가 충분하지 않은 중소 팹리스 업체나 스타트업의 경우 오픈소스 검증과 설계 플랫폼 구축 등 진입장벽으로 여전히 칩 개발에 어려움을 겪어왔다. ETRI가 개발한 리스크파이브 익스프레스는 이 어려움을 줄이고자 개발된 플랫폼이다.
이 플랫폼은 목표 성능에 적합한 IP를 선택한 뒤 설계 버튼을 누르는 것만으로 손쉽게 반도체 설계할 수 있다. 다양한 IP와 네트워크 기술, 사용자 인터페이스 등을 모두 통합해 사용자 목적에 맞는 시스템반도체 자동 설계가 가능하기 때문이다.
전력 소모를 줄일 수 있는 점도 특징이다. 이 플랫폼에는 사물인터넷(IoT), 웨어러블 분야에 특화된 초저전력 기술이 적용됐다. 또 온도역전현상을 이용해 전력 소모를 35%까지 절감할 수 있다. RVX 플랫폼을 통해 개발된 칩은 0.7V 전압으로 동작하는 IoT 어플리케이션을 0.48V 전압만으로 구동할 수 있다.
이재진 ETRI 지능형반도체연구본부 책임연구원은 "리스크파이브 기반 시스템반도체 개발 진입장벽을 낮춤으로써 국내 기술 확산 및 생태계 구축에 기여하기 위해 이 플랫폼을 개발했다"고 밝혔다.
ETRI는 중앙대와 경희대 200명 학생을 대상으로 이 플랫폼을 적용해 반도체를 직접 설계해보는 기회를 제공했다. 교육을 이수한 학부생들은 '제22회 대한민국 반도체 설계 대전'에서 장관상을 수상하고 국제 논문을 발표 발표하는 등 해당 플랫폼의 기능을 입증했다.
ETRI 연구진은 리스크파이브 초저전력 프로세서 칩을 개발해 저전력 설계 관련 우수 국제 학술대회인 ISLPED 및 IoT 관련 우수 국제 저널인 IEEE IoT 저널에 발표했다. 관련 기술은 반도체 장비 개발업체인 알씨테크 등에 4건의 기술이전을 완료했다.
향후 연구진은 장비 국산화를 위한 반도체 설계기술 고도화하고 인체통신·인공지능(AI) 가속기 등을 결합해 지능형 에지 반도체 생태계를 강화하기 위한 후속 연구를 진행한다는 방침이다.
AI타임스 김동원 기자 goodtuna@aitimes.com
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