AI융합ICT전공 김태환 교수 연구실의 연구 성과가 회로 및 시스템 설계 분야의 대표 학술지인 <IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems>에 게재가 확정됐다. 이번 연구는 김태환 교수와 학부 연구생 하정원, 이원우, 고태훈 학생이 함께 수행했다.

  논문 제목은 ‘Softmex: Lightweight Softmax Compute Engines Based on Exponentiation Units’로, 인공지능(AI) 모델의 필수 연산인 ‘소프트맥스(Softmax)’를 보다 효율적으로 처리하기 위한 새로운 회로 설계 방식을 제안한 연구다.

  소프트맥스는 AI 모델이 여러 선택지 가운데 가장 가능성이 높은 결과를 계산할 때 활용되는 연산이다. 연구팀은 수학적 변형을 통해 기존 연산 과정에서 필요한 사전 정규화와 나눗셈 단계를 제거하고, 단순한 지수 계산만으로 전체 연산을 수행하는 새로운 알고리즘을 제안했다. 또한 이를 기반으로 고성능·저면적의 소프트맥스 엔진을 디지털 회로로 설계하고 실제 성능을 평가했다.

  연구 결과, 제안된 소프트맥스 엔진은 기존 세계 최고 수준 연구 대비 4.4배 높은 면적 효율성을 달성했다. 또한 BERT 기반 자연어 처리 모델을 활용한 GLUE 벤치마크 실험을 통해 정확도 저하 없이 효율적인 연산이 가능함을 확인했다.

  김태환 교수 연구실(https://cas.kau.ac.kr)은 효율적인 AI 가속기 설계를 위한 디지털 VLSI 시스템과 하드웨어 친화적 AI 모델 최적화 분야 연구를 수행하고 있으며, 관련 분야 학부 연구생과 대학원생을 상시 모집하고 있다.