중국, 세계 최초 탄소 바카라 전략 AI 칩 개발 성공...컴퓨팅 미래 재정의

베이징 대학교와 베이징 우편 통신 대학교 연구진이 세계 최초로 인공지능 작업을 실행할 수 있는 탄소 바카라 전략 마이크로칩 개발에 성공했다. 이 돌파구적 기술은 기존 이진 논리 시스템에 의존하는 컴퓨팅 패러다임을 넘어서는 새로운 삼항 논리 시스템을 사용했다는 점에서 주목받고 있다고 7일(현지시각) 홍콩에서 발행되는 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 보도했다.

이번에 개발된 바카라 전략 나노튜브(CNT) 트랜지스터 칩은 기존의 '0'과 '1'뿐만 아니라 제3의 상태로도 데이터를 처리할 수 있어 더 적은 에너지로 더 빠른 계산이 가능하다. 연구진이 수행한 실험에서 이 칩은 이미지 인식 작업에서 100% 정확도를 보여주며 그 성능을 입증했다. 이 연구 결과는 과학 저널인 '사이언스 어드밴스(Science Advances)' 1월호에 게재됐다.

CNT는 그래핀을 감아 올린 시트로 만든 미세한 튜브 구조로, 뛰어난 기계적·전기적 특성과 우수한 안정성을 제공한다. 이 소재는 초박형 구조와 우수한 전기적 특성으로 인해 차세대 반도체 기술의 유망한 후보로 주목받아왔다. 기존 실리콘 바카라 전략 칩과 비교했을 때, CNT는 더 높은 캐리어 이동성, 더 낮은 전력 소비, 더 작은 트랜지스터 크기의 가능성을 제공하며, 이는 무어의 법칙의 한계를 극복하는 데 핵심적인 이점이 될 수 있다.

연구팀은 SGT(source-gated transistors) 개념을 도입한 새로운 CNT 트랜지스터를 설계했다. 게이트 전압 조정을 통해 이 트랜지스터는 세 가지 고유한 전류 상태 사이를 전환할 수 있어 삼항 논리 회로의 바카라 전략을 형성한다. 이를 토대로 연구진은 인간 뇌의 뉴런 간 연결을 모방한 신경망을 구축했으며, 이 CNT 바카라 전략 신경망이 손글씨 숫자 분류 테스트에서 완벽한 정확도를 달성했다.
이 기술의 수석 연구원 중 한 명인 중국과학원 회원 펑롄마오(Peng Lianmao) 교수는 20년 이상 탄소 바카라 전략 칩 기술을 연구해왔다. 그의 팀은 2020년에 집적 회로가 비슷한 크기의 실리콘 바카라 전략 CMOS 장치보다 뛰어난 성능을 보이는 8인치 CNT 웨이퍼 제작에 성공했으며, 이는 중국을 이 분야 국제 연구의 최전선에 위치시켰다.

2024년에는 펑 교수가 베이징 대학의 장 즈용(Zhang Zhiyong) 교수와 함께 세계 최초로 3,000개의 CNT 트랜지스터를 통합한 CNT 바카라 전략 텐서 프로세서 칩을 개발했다. 이 칩은 이미지 윤곽 인식 및 추출 작업을 수행할 수 있는 능력을 보여주었다.

현재 CNT 칩은 집적 밀도 측면에서 여전히 실리콘 칩에 뒤처져 있다. 예를 들어, 2025년 1월에 출시된 엔비디아의 RTX 5090 GPU는 920억 개의 트랜지스터를 포함하고 있어 CNT 기술의 현재 역량을 크게 앞서고 있다. 그러나 탄소 바카라 전략 칩 개발 경쟁은 글로벌 반도체 산업에 새로운 지평을 열었으며, 중국은 현재 이 분야에서 선도적 위치를 차지하고 있다.

펑 교수는 "우리의 궁극적인 목표는 향후 10년에서 15년 이내에 탄소 바카라 전략 칩을 주류 기술로 만들어 슈퍼컴퓨터, 데이터 센터, 스마트폰 및 기타 주요 전자 장치에 널리 적용하는 것"이라고 밝혔다. 이러한 기술 전환이 성공할 경우, 기존 실리콘 바카라 전략 기술의 한계를 뛰어넘어 컴퓨팅의 미래를 재정의하고 고성능·저전력 반도체 솔루션의 새로운 시대를 열 것으로 기대된다.

이번 기술 바카라 전략은 연산 효율성 외에도 전력 소비 감소와 처리 속도 향상이라는 이점을 제공할 것으로 예상된다. 또한, CNT 트랜지스터는 높은 안정성과 간섭에 대한 강력한 내성을 갖추고 있어, 고성능 컴퓨팅, 인공지능, 기계 학습, 저전력 저장 장치 등 다양한 분야에 광범위하게 적용될 수 있을 전망이다. 에너지 효율성이 중요한 IoT 장치에도 활용 가능성이 높아 향후 산업 전반에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com