뉴로모픽 반도체도 소자라고 할 수 있나요?

뉴로모픽을 RRAM이나 CMOS같은 소자로 만들길래 헷갈렸네요

뉴로모픽은 말 그대로 뉴런의 특성을 모방하는걸 말합니다.

뉴로모픽 반도체라 함은 뉴로모픽 소자로 구성된 인공지능 알고리즘을 수행할 수 있는 반도체를 말하고, 뉴런 특성을 모방할 수 있는 소자를 뉴로모픽 소자라고 할 수 있습니다.

뉴런의 특성을 모방한다는 것은 "외부의 자극(입력)이 누적되어 임계값을 초과하면 발화(출력)한다"를 모방한다는 뜻입니다.

즉, 반도체를 통해 뉴런의 기능을 따라하면 그게 무엇이 되었는 뉴로모픽 반도체가 되는 겁니다. 작성자님의 말씀대로 기존 CMOS 공정을 통해 만들기도 하며 이를 1세대 뉴로모픽 반도체라고 합니다.

그러나, 1세대 뉴로모픽 반도처는 로직을 통해 뉴런을 모사하기에 엔코더, 디코더와 같은 병렬 회로가 필요하고 구현에 있어 복잡하고 비효율적입니다.

1세대는 여러 로직의 집합으로써 뉴로모픽을 구현했다면, 2세대는 그 기능을 단일 소자를 통해 구현하는것에 목적이 있습니다. 임계값 이상의 전압 혹은 전류를 인가하면, 소자의 저항 상태의 변화가 유발되고 소자의 저항 상태와 인공지능 알고리즘에서의 가중치(weight)에 대응시킵니다.

즉, 현재 우리가 일반적으로 말하는 뉴로모픽 반도체는 2세대 뉴로모픽 반도체를 말합니다. 그리고 뉴로모픽 반도체는 ReRAM, RRAM, PRAM, FTJ를 단일 소자로 하여 구현하고 있습니다.

인공지능 알고리즘은 행렬곱 연산 위주로 구동되기 때문에 위 소자를 크로스바 어레이 형태로 배치하여 뉴로모픽 반도체를 만듭니다.