사물인터넷(IoT) 포함 다양한 하드웨어 기반 보안시스템에 응용 기대 KAIST는 신소재공학과 박병국 교수팀이 물리학과 김갑진 교수 연구팀 및 현대자동차와 공동연구를 통해 자성메모리(MRAM)를 기반으로 사람의 지문과 같이 매번 다른 패턴을 갖는 하드웨어 보안인증 원천 기술을 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다. 박병국 교수 연구팀은 반강자성체-하부강자성체-비자성체-상부강자성체 다층박막 구조에서 무자기장(field-free) 스핀-궤도 토크(spin-orbit torque, SOT)로 동작하는 MRAM 소자의 스위칭 극성을 무작위적으로 분포시켜 물리적 복제 불가능성(이하 PUF)을 지닌 보안소자를 개발하는 것이 가능함을 입증했다. 이 기술은 고온 및 고자기장 등의 환경에서도 높은 동작 신뢰도 및 무작위성을 유지하면서 작동 가능해 사물인터넷(IoT)을 비롯한 다양한 보안시스템에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. PUF를 이용한 하드웨어 기반 보안 소자는 동일한 공정 과정을 통해 제작해도 공정 편차에서 발생하는 제어되거나 예측할 수 없는 반도체소재/소자 간의 차이를 이용해 보안용 인증키를 형성하는 기술이다. 이는 기존 소프트웨어 기반 보안시스템과 다르게 외부
헬로티 서재창 기자 | 삼성전자 연구진이 자기저항메모리(MRAM, Magnetoresistive Random Access Memory)을 기반으로 한 인-메모리 컴퓨팅을 세계 최초로 구현하고, 연구 결과를 영국 현지시간 12일 세계적인 학술지 네이처에 게재했다. 이번 연구는 삼성전자 종합기술원 정승철 전문연구원이 제1저자로, 함돈희 종합기술원 펠로우 및 하버드대학교 교수와 김상준 종합기술원 마스터가 공동 교신저자로 참여했다. 삼성전자 종합기술원, 반도체연구소, 파운드리사업부 연구원들도 공동으로 연구에 참여했다. 기존 컴퓨터는 데이터의 저장을 담당하는 메모리 칩과 데이터의 연산을 책임지는 프로세서 칩을 따로 나누어 구성한다. 인-메모리 컴퓨팅은 메모리 내에서 데이터의 저장 뿐 아니라 데이터의 연산까지 수행하는 최첨단 칩 기술이다. 메모리 내 대량의 정보를 이동 없이 메모리 내에서 병렬 연산하기에 전력 소모가 현저히 낮아, 차세대 저전력 인공지능(AI) 칩을 만드는 유력한 기술로 주목받고 있다. RRAM(저항메모리, Resistive RAM)과 PRAM(위상변화메모리, Phase-change RAM) 등 비휘발성 메모리를 활용한 인-메모리 컴퓨팅의 구현은 지난
[첨단 헬로티] 대만 반도체 파운드리 회사인 TSMC가 2018년 시스템온칩(SoC)용 비휘발성 옵션으로 임베디드 MRAM(eMRAM)을 제공한다. 2019년에는 임베디드 저항성 램( embedded resistive RAM: eReRAM)도 공급할 것이라고 중국어 매체인 이코노믹 데일리 뉴스가 보도했다. 두 기술 모두 22나노미터 핀펫(FinFET) 제조 공정을 기반으로 생산될 것이라고 EDN은 전했다. TSMC는 이미 eMRAM을 제공하고 있는 삼성전자, 글로벌 파운드리를 추격하는 입장이다. 삼성전자와 글로벌 파운드리는 각각 28나노미터 CMOS와 22나노미터 FDSOI 공정에 기반해 eMRAM을 공급하고 있는데, TSMC는 2019년 eReRAM을 앞세워 역전을 노리는 모습이다. 삼성전자와 글로벌 파운드리는 아직까지 eReRAM으로 넘어가기 위한 움직임은 보여주지 않고 있다. TSMC는 22ㄴ노미터 제조 공정을 사용해 2018년 eMRAM칩에 대한 위험생산(Risk Production)을 시작하고 2019년에는 eReRAM으로 확대할 것이라고 EDN이 TSMC CTO의 발언을 인용해 전했다.
[헬로티] 국내 대학 연구진이 차세대 자성메모리(MRAM)의 속도 및 집적도를 동시에 향상시키는 소재기술 개발에 성공했다. 이 사업은 미래소재디스커버리사업의 스핀궤도소재연구단(단장 고려대 김영근)의 지원을 받아 박병국 교수(한국과학기술원)와 이경진 교수(고려대) 공동연구팀에서 연구를 수행했다. 국내 반도체 산업은 DRAM, Flash 등 메모리 반도체에서 지속적으로 세계 시장을 선도해 오고 있다. 그러나 최근 중국의 대규모 메모리 반도체 투자에 따른 위협이 가시화되고 있다. 차세대 자성메모리(MRAM)의 속도 및 집적도를 동시에 향상시키는 소재기술 개발에 성공하면서 원천기술 선점과 특허 확보를 통해, 메모리 산업의 주도권 강화와 더불어 비메모리 논리소자 부분의 시장을 확장하는데 일조할 수 있을 것으로 기대된다. 공동연구팀을 이끈 한국과학기술원 박병국 교수와 인터뷰를 진행했다. ▲ 카이스트 박병국 교수 Q. 이번 연구를 시작한 계기나 배경은. A. 현재 사용되는 반도체 구조에서는 논리소자와 메모리소자가 공간적으로 단절돼 있기 때문에 소자 간의 긴 신호 지연이 불가피하다. 또한 비휘발성 메모리인 SRAM의 사용은 정보 유지를 위한 지속적인 전력 공급으로 인해 높
[헬로티] 국내 대학 연구진이 차세대 자성 메모리(MRAM)의 속도 및 집적도를 동시에 향상시키는 소재기술 개발에 성공했다. 박병국 교수(한국과학기술원)와 이경진 교수(고려대) 공동연구팀의 연구 결과는 나노기술 분야의 최고 권위의 학술지인 네이쳐 나노 테크놀러지(Nature Nanotechnology) 최근호에 게재됐다. 자성메모리(MRAM)는 실리콘을 기반으로 한 기존 반도체 메모리와 달리 얇은 자성 박막으로 만들어진 새로운 비휘발성 메모리 소자로서 외부 전원 공급이 없는 상태에서 정보를 유지할 수 있으며 고속 동작과 집적도를 높일 수 있다. 이러한 특성 때문에 메모리 패러다임을 바꿀 새로운 기술로 전세계 여러 반도체 업체에서 개발 경쟁을 벌이고 있는 차세대 메모리다. 개발 경쟁의 대상이 되는 핵심 기술 중 하나는 메모리 동작 속도를 더 높이면서도 고집적도를 동시에 구현 하는 기술이다. 현재까지 개발된 자성메모리(MRAM) 기술에 의하면 동작 속도를 최고치로 유지하는 경우 집적도가 현저히 떨어지는 문제가 있었다. 그림. 스핀궤도토크(SOT) 기반 자성메모리(MRAM)의 개략도. 반강자성(IrMn)/강자성(CoFeB) 계면에 존재하는 교환결합을 이용하여 외부
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