미래창조과학부는 ‘0’과 ‘1’을 사용하는 기존 2진법 기반 컴퓨터가 전력 소모량 측면에서 기술적 한계에 다다른 현 시점에서 3개의 논리 상태인 ‘0’, ‘1’, ‘2’를 사용하여 대용량 정보처리가 필요한 프로그램의 원활한 수행을 지원할 수 있는 차세대 초절전 반도체 소자 회로 기술을 개발했다고 밝혔다.
3진법1)과 부성미분저항2) 특성에 기반한 이 기술은 미래 초절전 반도체 소자/회로 개발 시 필수적인 원천기술이다. 3진법을 이해하는 컴퓨터는 2진법 컴퓨터의 60%에 해당하는 소자만으로도 동일한 기능을 수행할 수 있어 반도체칩의 소형화, 저전력화, 고속화가 가능하다.
1) 3진법 : 0에서 9까지의 숫자는 사용하는 10진법 시스템과 다르게 ‘0, 1, 2’ 3가지 숫자만을 이용해 모든 수를 표시하는 수 시스템을 의미
2) 부성미분저항 : 통상적인 경우와 반대로 인가된 전압의 크기가 증가함에도 불구하고 전류는 오히려 감소하는 특이한 현상을 말함. 이러한 부성미분저항 특성은 일반적으로 에사키 다이오드 및 공명 터널링 다이오드 등에서 관찰되는 것으로 알려져 있음
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박진홍 교수 연구팀(성균관대) 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구)의 지원으로 연구를 수행했으며, 이 연구결과는 권위 있는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communication) 11월 7일자에 게재됐다.
박진홍 교수는 “이번 연구성과는 소비전력과 성능을 한 단계 더 향상 시킬 수 있는 새로운 패러다임의 3진법 소자/회로를 개발한 것이다. 가령 십진수 128을 표현하기 위해 기존에는 8비트 필요했지만 이제는 5비트만 있으면 된다. 그만큼 반도체 소자/회로가 빨라지고 소형화될 수 있는 가능성을 열었다. 향후 알파고와 같은 빅데이터 정보처리가 필요한 프로그램을 지원하는 초절전형 소자/회로의 초석이 될 것으로 기대된다.“라고 연구의 의의를 설명했다.
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