원거리 무선충전 또는 5G 통신에서 송신부와 수신부 사이의 Beamforming 에 활용 목적으로 SARAM 또는 DRAM 을 활용해서 덧셈, 곱셈 연산을 수행하여 Neural Network 을 구현하는 Processor in Memory (PIM) 반도체를 말하며, 원거리 무선충전 또는 5G 통신에서 송신부와 수신부 사이의 위치와 거리에 따른 자유도를 확보하기 위해서 사용됨

▪5G 통신이나 RF 방식의 무선충전에서는 송신기와 수신기 사이의 거리 및 위치가 변화하며 수신기에 도달하는 신호 및 전력 크기를 키우기 위해서 MIMO 기반의 Beamforming 기술이 널리 사용되고 있음

▪인공지능 PIM 기술은 뇌의 시냅스와 뉴런의 기능을 모방한 하드웨어로 소자, 회로, 아키텍처 및 알고리즘이 하나로 합쳐진 형태임

▪SRAM 또는 DRAM 을 활용해서 덧셈, 곱셈 연산을 수행하여 Neural Network 을 구현하는 Processor in Memory (PIM) 반도체 기반의 저전력 뉴로모픽 프로세서에 대한 개발이 필수적임

송신기와 수신기 사이의 Channel을 Estimation하고 Pass Loss를 보상하기 위해서 Adaptive Beamforming 기술이 필요하며, 인공지능 PIM 기술을 적용하여 학습을 통하여 빠른 스캐닝이 가능함

수신부의 위치와 수신 전력 기반으로 송신부의 빔 조향 각도를 Adaptive 하게 제어하기 위해서는 Analog PIM 기반의 CNN (Convolution Neural Network)을 적용할 수 있음

인간 뇌의 뉴런과 시냅스 간의 네트워크와 유사한 Neuromorphic 구조를 아날로그 형식으로 구현하여 병렬로 데이터를 처리하는 동시에 전류 소모를 최소화할 필요가 있음. Analog PIM(Processor-In-Memory) 기술은 CMOS 기반의 SRAM(Static Random access memory), Floating Gate를 이용한 신경 세포 모방 기술을 통해 적은 전력만으로 많은 양의 데이터 처리가 가능하며 IoT Edge Device에 적용 가능한 연구가 필요함.