경북대학교 전자공학부 박대진 교수 연구팀(권지수, 박승현, 윤희지, 강명진)이 설계한 ‘HAB-1’는 CNN 가속기와 외부 가속기를 연결하는 MPI 인터페이스, 그리고 호스트에서 가속기 연산 할당을 동적으로 재구성할 수 있도록 해주는 Bridge Connector로 구성된다. ‘HAB-1’는 호스트가 여러 가속기를 구동하는 상황에서 가속기 utilization에 따라 런타임에 신경망 연산을 재할당할 수 있도록 하는 새로운 micro-instruction 구조를 제안하였다. 그 결과 호스트의 AI 연산 코드 수정이 없이 scalable하게 가속기 확장이 가능하도록 하여, 낭비되는 자원 없이 손쉽게 타겟 AI 연산에 최적인 비용 대비 성능을 얻을 수 있다.

연구팀은 ‘HAB-1’ 개발을 위해 AI 반도체의 소프트웨어-하드웨어 풀-스택 개발을 수행하였으며, 이론 연구 혹은 모델링이 아닌 대학교 연구실 수준에서 진행하기 어려운 소프트웨어 내장형 시스템-온-칩 개발을 실현하였다. IDEC 지원을 받은 28nm 공정의 ‘HAB-1’ 개발 과정에서 연구팀은 칩 제작의 front-end, back-end 전체 과정을 100% 자체적으로 수행하였다. 또한, 본 연구는 KAIST,  포항공대, 서울대학교, 성균관대학교와의 공동 수행중인 PIM반도체설계센터 및 엣지용 자가지도학습 Flexible SW-HW 통합 솔루션 개발 과제, 경북대 BK Four, 자율군집소프트웨어센터(중점연구소)등의 지원을 받아 이루어졌다.

연구를 주도한 박대진 교수는 “이번 연구결과물은 AI소프트웨어, 펌웨어 드라이버, RTL설계, P&R Backend, 칩제작, 임베디드 보드까지 전문 칩 제작 회사 등의 외부 도움 없이 100% 학생연구원들 만으로 구현한 결과물임에 큰 의미가 있으며, 본 연구실은 앞으로도 인공지능 SW 내장형 System-on-Chip 풀-스택 소양을 갖추고 칩 설계의 모든 과정을 경험해보는 전문적인 설계 인력 양성에 기여할 계획”이라고 본 연구의 의의를 밝혔다.