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팹리스 전문기업 네오와인(대표 이효승)은 2023년 2학기 서울대학교 차세대반도체 혁신융합대학(사업단장 이혁재 교수)의 시스템반도체 교육을 챗GPT(ChatGPT)를 이용해 수행했다고 6일 밝혔다.

교육 대상은 이공계 3-4학년으로 전기정보공학부가 아닌 비전공자에게도 반도체 설계 교육을 했다. 별도로 요구하는 선수과목 없이 교육이 진행됐고, 교육부와 대한상공회의소가 주관한 '산학협력 위밋 프로그램'에 선정돼 진행됐다.

시스템반도체 설계는 전자공학 전공자에게도 일반적으로 상당한 노력과 시간을 요한다. 반도체 개발자가 시스템 반도체를 설계하려면 베릴로그(verilog)라는 전문 언어를 사용해 코딩하며 시뮬레이션을 해야 한다. 또 시뮬레이션에서 끝나는 것이 아니라 물리적인 로직 회로로 변환해 동작을 시키고 알고리즘 검증도 필요하다. 알고리즘 검증은 자일링스(Xilinx)나 알테라(Altera) 같은 기업의 FPGA 모듈을 사용한다.

이번 네오와인의 서울대학교와 ChatGPT를 이용한 시스템반도체 설계 교육은 서울대학교 차세대반도체 혁신공유대학과 네오와인에서 2023년 여름학기 실습을 거쳐 개발했고, 2023년 2학기에 차세대반도체 혁신융합대학의 정기 커리큘럼으로 서울대학교 김상호 교수가 담당해 수업을 개설했다. 

네오와인은 서울대 차세대반도체 혁신융합대학과 챗GPT를 활용한 시스템반도체 교육을 수행했다.

 네오와인 이효승 대표는 디지털 반도체 개발을 1992년부터 해 30년간 이 분야에 종사한 전문가다. 기존 교육 시스템은 전자공학 전공자가 6개월에서 1년이 걸리는 어려운 내용인데 이를 비전공자가 3학점 5시간씩 15주 교육과 실습만으로 시스템 반도체 설계를 소화할 수 있게 교육 과정을 구성했다.

 이효승 네오와인 대표는 "반도체 설계에 챗GPT를 사용해 이 것이 가능했다"면서 "기초단계의 설계지식과 문법을(Verilog syntax)을 한번 강의하고 간단한 플립플롭과 가산기부터 가르치는 방식으로 진행했다"고 설명했다. 이어 "서울대학교와 네오와인은 다양한 반도체 회로 설계 예제들을 프롬프트 교안으로 만들고 출력되는 결과물을 디버깅 (코딩 에러수정)하는 방식을 사용해 교육했다"면서 "학생들이 처음에는 이해하지 못한 문장과 하드웨어 구조를 반복해 가르쳤고, 이에 수준이 높아져 이 과정을 수강하면 간단한 시스템 반도체를 설계할 수 있는 수준에 이르게 됐다"고 덧붙였다.

수강생들은 이 강의에서 팀 프로젝트를 통해 디지털 알람 시계를 설계했다. 실제로 디지털 시계는 반도체 설계에서 많이 사용하는 예제다. 스톱워치, 알람, 시, 분, 초를 디지털 숫자로 표현한 게 디지털 시계다. 교육생이 이 예제를 설계하면 CPU구조의 시이퀀셜 프로세스 소프트웨어와 시계를 구동하기 위한 여러 개의 카운터 로직을 사용하는 반도체의 구조적 차이를 쉽게 이해할 수 있다.

이 대표는 "챗GPT를 사용해 시스템 반도체 설계 교육을 받은 교육생 모두가 반도체 설계 연구원으로 일할 수는 없을 것"이라면서 "하지만 대학에서 3학점 수준의 시간투자를 해 시스템 반도체 설계를 이해하고 설계경험을 한다면 향후 시스템 반도체 산업과 과제 기획, 투자, 영업, 기술지원 등에 유용한 지식과 경험이 될 수 있을 것"이라고 진단했다.  

이어 "프로그래머가 모두 컴퓨터 사이언스 학과 출신이 아니듯 시스템 반도체 설계도 문과 전공자나 비전공자가 쉽게 접근하는 방법이 필요하다. 교육생이 설계에 흥미를 갖고 또 재능이 있다면 반도체 설계 연구원으로 심화 학습해서 연구개발에 접근할 수 있는 좋은 통로가 될 수 있다"면서 "한국인 수명이 길어지고 100세 시대가 되면서 평생교육이 필요한 시대가 됐다. 반도체 설계에 75시간 정도를 투자해 시스템 반도체 알고리즘을 이용해 반도체 설계경험을 할 수 있다면 시스템 반도체 설계인력이 절대적으로 부족한 대한민국과 연구자에게 큰 도움이 되고 귀한 경험이 될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

방은주 기자

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