일본산업뉴스요약

일경산업신문_2016.  6. 23(목) 8면 기사

차세대 선도자 -- 일본반도체 부활에 도전
超 성에너지 자기(磁氣)메모리 개발
深見 俊輔(Shunsuke Hukami) / 東北大 准教授

IoT 나 인공지능의 연구개발이 진행되는 한편, 전자기기의 소비전력의 증가가 심각한 문제로 되고 있다. 東北大 准教授 深見俊輔(35)는, 기기의 심장부인 CPU (중앙연산 처리장치)의 소비전력을 차원이 다르게 줄이는 연구에 착수했다. 기기가 늘어나도 소비전력이 늘어나지 않는 기술의 실현을 목표로 하고 있다.

15일, 미 하와이에서 열린 반도체 국제회의 「VLSI 심포지움」에서 강연한 후카미 씨는 많은 청중들로부터 질문공세를 받고, 강연자료의 제공을 요구 받았다. CPU의 소비전력을 1/100로 줄이는 것을 목표로 이어지는, 새로운 자기메모리 개발의 성공을 발표한 것이다.

후카미 씨가 개발한 것은, 전자의 자석의 성질(스핀)을 활용한 반도체소자의 개발이다. 스핀을 다루는 전자공학은 「Spintoronics」라고 부른다. 사업화를 위한 이 분야의 연구는 東北大 전기통신연구소가 세계를 리드한다. 소장의 大野 英男는 Spintronics 연구에서 세계 제 1인자이다, 후카미는 오오노 소장의 밑에서 「SOT-MRAM」이라 불리는 새로운 타입의 자기메모리를 개발했다.

새로운 자기메모리는 스핀의 방향이 제멋대로 이기 때문에 전체로 자성을 내지 않는 비자성체의 위에, 스핀이 같은 방향으로 정렬하여 자성을 내는 강자성체를 올렸다. 전류를 비자성체에 흘리면 위쪽으로 스핀의 흐름이 생긴다. 스핀류가 강자성체의 안에 있는 원소의 스핀의 방향을 반전한다. 이 원리로 극히 저 소비전력의 메모리가 실현되었다.

CPU는 연산 중에 데이터를 일시적으로 기억하는 SRAM으로 불리는 메모리를 내장한다. 개발한 SOT-MRAM의 성능을 평가한 결과, SRAM에 필적하는 고속의 동작속도를 얻었다. 바꾸어 말하면 SRAM에서는 데이터 유지를 위해 필요했던 전류가 불필요하게 되어, 대폭적인 성 에너지로 이어지게 된다.

「설마 대학의 연구자가 되는 것은 생각도 못했다」는 후카미는 학생시절을 돌아본다. 나고야대학의 학생시절, 세계적인 나노 테크놀로지(초 미세기술) 연구 붐이 
일어났다. 물질의 미세한 조직에 흥미를 가져, 전자현미경 관찰의 연구실에 들어갔다. 그러나 대학원 석사과정을 끝낼 즈음에는 「보는 것만이 아닌, 물건을 만들어 세상에 내고 싶다」고 생각하게 되었고, 2005년에 NEC에 입사하여, 연구소에 배치되었다.

입사하여 5년 후, 내각부의 최 선단 연구개발지원 프로그램(FIRST)으로 동북대의 오오노가 중심연구자로 Spintronics의 연구가 시작되었다. NEC도 MRAM의 연구를 하고 있었기 때문에, 프로젝트에 참가했다. 그 해 가을에 연구소장으로부터 「동북대로 가라」고 명령이 떨어졌다. 당초는 NEC에 적을 둔 상태로 동북대의 조교가 되었다.

「제대로 된 논문의 쓰는 방법, 연구의 진행방법에 대한 엄한 지도는 오오노 선생에게서 처음 받았다. 해외의 저명 연구자, 산업계도 함께한 공동연구로 대학의 역할의 중요성을 알게 되었다」고 후카미는 말한다.

동북대에 오기 3년전인, 2008년 리먼쇼크에 의한 세계적인 불황의 영향으로 반도체메이커의 사업축소와 재편, 대규모의 리스트럭쳐링이 시작되었다. 「그 상황을 보는 것은 괴로운 일이었다」

목표도 크게 바뀌었다. 「NEC에 들어올 때는 제조를 하고 싶다는 생각만 있었는데, 지금은 자신들의 연구성과로 국내에 새로운 산업과 100만 명의 고용을 창출하고 싶다」고 후카미는 힘을 주며 말한다.

  
  -- 끝 --