| 중국산 3D 칩을 개발하여 로봇에 "눈"을 제공 | ||
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  전통적인 로봇은 "손"만 있어서 고정된 지점에서 정해진 작업만 완성할 수 있다. 차세대 인공지능 기술은 로봇과 인간의 협력을 크게 촉진하기 때문에 로봇의 유연성에 대한 요구가 높아진다. 로봇이 사람처럼 물체에 대한 측량, 잡기, 이동, 및 피하기 등을 달성하려면 우선, 주변 환경의 거리, 형상, 두께 등에 대해 정밀하게 감지해야 한다. 3D 시각칩은 로봇이 자체적으로 상술한 복합 동작을 완성할 수 있도록 안내함으로써 로봇의 "눈"과 "대뇌" 역할을 한다. 중커(中科)융합지각지능연구원유한회사(중커융합으로 약칭)의 세계 최초 고정밀 3D-AI 이중엔진 SOC칩이 최종 테이프 아웃(Tape-out) 단계에 진입했다. 해당 칩은 양산에 진입한 중커융합의 MEMS 마이크로미러 3D 구조광 칩과 공동으로 중국의 고정밀 로봇 시각의 "3D 눈과 뇌"가 될 전망이다. 원자의 물리적 세계에서 0과 1의 디지털 세계에 이르기까지 3D 시각 "지각 지능" 기술은 첫 번째 브릿지이다. 중국에서 양적 성장을 거듭하고 있는 산업 및 소비 시장에서 3D 칩에 대한 수요는 폭발 직전이다. 중커융합이 완전한 자체 재식재산권을 보유한 MEMS 센서칩 기술과 차세대 저전력 3D 인공지능 칩 엔진 기술은 중국의 고정밀 3D 시각칩에서의 외국과의 격차를 줄이고 3D 칩의 거대한 수요를 충족시킴으로써 중국의 제조, 물류, 보안, 금융 및 의료 산업에 모두 중국산 "3D 눈과 뇌"를 제공할 전망이다. (1) 두 개의 칩으로 중국의 "3D 눈과 뇌" 수요를 충족시켜 5G의 미래는 "만물 인터넷"에 있다. 만물 인터넷 시대에서 로봇은 인간의 오관과 비슷한 다양한 센서를 통해 감지를 달성해야 한다. 다양한 감각기관에서 인간의 "3D 시각"은 세계에 대한 70% 이상의 감각 정보를 제공한다. 지능 제조, 금융 보안, 혼합 현실 등 신흥 분야에서 3D 시각칩 기술은 핵심 기초이다. 국제 리서치회사 Yole의 보고에 따르면, 2023년에 글로벌 3D 시각 산업은 200억 달러 규모에 달할 전망이다. 현재 모든 고정밀 기계시각시스템의 "3D 시각" 인터페이스는 모두 미국의 Texas Instruments가 100% 독점인 DLP칩 기술(3D 이미징 시장)을 사용한다. 2020년 1사분기를 포함한 지난 1년간 수십억 자금이 지능 기계시각 분야에 투자되었다. 만약, 해당 "DLP"칩이 없으면, 모든 기계시각 설비는 "실명"되며 해당 기술에 기반한 시스템은 무용지물이 된다. 미국 NVDIA 회사의 GPU칩은 컴퓨팅파워 칩으로 3D 모델링 계산과 AI 식별에 광범위하게 응용되며 기계가 "총명"하게 작동하도록 한다. 상술한 두 가지 칩이 없을 경우, 기계는 시력과 대뇌를 상실한 인간처럼 고장이 발생한다. 중커융합은 중국산 칩으로 DLP 칩을 대체한 중국 3D 시각 분야의 선두주자이다. 현재, 시장에는 3D 전용 AI칩이 없다. 중커융합은 고정밀 3D 모델링 알고리즘 엔진과 딥러닝에 기반한 지능 엔진을 동시에 하나의 칩에 집적함으로써 최초로 AI-3D 이중엔진의 SOC 칩을 개발했다. MEMS 센서칩(눈)과 초저전력 전용 AI 프로세서(대뇌)를 통해 고속 및 고정밀도의 3D 재구성과 식별을 달성하고 3차원 물리적 세계에서 3D 디지털 세계로의 전환을 완성하였다. 또한, MEMS 보텀 핵심 제조 공법과 구동 제어 기술에서 톱 핵심 아키텍처와 딥러닝 알고리즘에 이르기까지의 완전한 지각 지능 기술 체인을 구축했다. MEMS를 직접 제어함과 아울러 고정밀 동적 구조광 모델링 엔진과 자체 개발한 NPU 이중엔진을 동시에 통합한 SOC칩은 세계 최초의 고정밀 3D-AI 칩으로 원가가 외국의 동일 사양 제품의 1/3 정도이고 전력 소모가 밀리와트급으로 낮아 보조배터리만으로도 작동할 수 있다. DLP 광엔진 모듈은 벽돌장처럼 큰 반면, 해당 칩은 엄지손가락 크기에 불과하고 전력소모가 적어 기술의 세대적 차이를 달성했다. 인공지능 칩 기술은 응용 정경을 지원해야 한다. 중커융합은 중국과학원 쑤저우(苏州)나노연구소의 핵심 칩 기술을 기반으로 자체 개발한 고정밀 MEMS 마이크로미러 칩 구동, 고정밀 3D 모델링 알고리즘 엔진 및 딥러닝 기반 AI 가속엔진을 통합하여 세계 최초로 AI칩과 고정밀 3D 기술을 칩핑 방법으로 달성했다. 해당 고정밀 3D 지능 시각칩은 완전한 중국산을 달성하였으며 기계 시각, 생물 식별, 스마트 홈, 자율 주행, 비디오 게임 등 다양한 수요의 3D 모델링과 공간 식별 응용 정경에서 광범위한 응용 전망이 있다. (2) 중국산 3D 센서 칩의 기술 격차를 해소 중국 최초로 "AI + 3D" 자체 핵심 칩 기술을 개발한 중커융합의 전신은 2006년에 설립된 중국과학원 쑤저우나노기술·나노생체공학연구소이다. 2009년, 중국의 1세대 반도체칩 기술의 선구자인 중국과학원 왕서우줴(王守觉) 원사가 쑤저우나노연구소에 고차원생체공학정보학 실험실을 설립하여 쑤저우나노연구소 인공지능 연구의 씨앗을 뿌렸다. 지난 몇 년 동안 미국, 일본, 싱가포르 귀국파들이 나노연구소 칩 연구팀에 합류하여 SOI 웨이퍼에서 시작하여 7년 동안에 공법, 구동, 알고리즘, 설계 및 광학전기기계 통합 등 일련의 자체 지식재산권을 보유한 공법 기술을 개발하였다. 2018년, 쑤저우산업단지 관리위원회와 칭화치디진쿵(清华启迪金控)투자회사의 지원으로 중커융합이 정식 설립되어 센서와 딥러닝 융합, 칩 보텀 하드 기술 연구에 주력하여 자체 지식재산권을 보유한 중국산 MEMS 마이크로미러로 DLP 칩을 대체하였다. 연구팀은 중국에서 드문 AI칩 설계, 알고리즘 및 MEMS 칩 공법을 망라한 종합 연구팀으로 90% 이상 개발인력의 평균 칩 개발 경력은 10년 이상이다. 중커융합은 완전한 광학전기기계 개발 실험실, 칩 어셈블리 초청정 실험실 및 딥러닝 알고리즘 실험실 등 개발 조건을 완비하였고 산업단지 내의 첨단 MEMS칩 제조공장과 긴밀히 협력하고 있다. 현재 외국의 많은 칩은 원가가 저렴하고 정밀도가 낮다. 3~30만 개의 3D 점군(Point cloud)은 초기 디지털카메라의 저해상도와 유사하다. 중국에서 자체 개발한 칩은 백만 이상의 고정밀 3D 점군을 달성할 수 있어 직접 고해상도의 3D 카메라 시대에 진입하였다. 또한, 고정밀도를 보장함과 아울러 저정밀도 카메라에 해당하는 저비용과 소형 사이즈를 달성할 수 있다. 외국의 DLP 칩으로는 불가능하다. 중커융함은 산업체인 업스트림의 기초 기술을 제공하는 업체로서 5G 시대에 엣지 인텔리전스(Edge Intelligence)를 갖춘 3D 센싱 장치를 개발하고 100억 달러 규모의 지능 3D 산업체인의 폭발을 촉진하며 국제 첨단 수준을 달성할 계획이다. 몇 개월간의 테스트를 거쳐, 핵심 3D 스마트 카메라 모듈과 관련 제품은 이미 여러 기업의 물류 분류 자동 기계, 고정밀 의료용 스캐닝 장비에 등에 응용되었으며 2020년 3사분기에 본격 출시될 예정이다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/I1_nu0yIaZOSRJZpStAUqw |
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