자기조립구조와 계산의 일시적 양상(Self-Assembled Architectures and the Temporal Aspects of Computing)

전문가 제언

□ 현재의 컴퓨터 구조는 60년 전 Von Neumann이 진공관을 사용하여 CPU, 메모리, I/O의 구조로 시작하여 그 골격이 지금에 이르렀다. 재료의 발달, 반도체기술의 발달로 크기는 작아지고 속도는 빨라지고 소프트웨어 기능도 발달하여 사용이 편리해졌지만 내부구조는 지금도 비트수준의 처리를 CPU에서 하는 구조다. 그러나 그 동안 데이터베이스 컴퓨터, 인공지능 컴퓨터, 버추얼 컴퓨터 등 Von Neumann의 저차원 연산으로부터 벗어나 고차원 응용단위 작동으로 고속화와 함께 패러다임 변화를 모색하여왔다. 본연구의 DNA 바탕의 프로그램 가능 자기조립 컴퓨터도 같은 맥락이지만 생물체 구성원리를 도입했다는 면에서 특이하다. 그 자기조립 규칙에 따라 컴퓨터 제조과정이 문제해결 과정이란 점에서 계산 집약적 문제에 맞는 유력한 구조라고 생각한다. 대표적으로 거론되는 Traveling Salesman, Hamilitonian Path, Block Edit 문제 등 NP- complete 문제를 어떤 전제조건 하에 Polynomial 시간으로 가능하게 할 수 있다는 면에서 미래의 기발한 컴퓨터로 연구와 투자의 가치가 있다고 생각된다.

□ 본 연구에서 DNA 자기조립과 나노 전자를 연구하기 위하여 흑연 나노 튜브 트랜지스터(CNFET)를 사용하였다. 회로를 구성하려면 DNA는 흑연 나노 튜브에 부착시키고 나노 튜브의 끝을 외줄 꼬임의 염기쌍이 상보관계이면 DNA 뼈대에 연결한다. 회로의 기능(반도체 등)은 나노 튜브의 형태와 뼈대위의 배치를 기술함으로써 결정된다. 원 논문에는 CNFET가 격자형태의 DNA 내장모양 안에서 형성되어 NAND 게이트를 실현시킨 그림이 소개되었다. 금속화 기술로 뼈대 위의 성분들 간에 전기적 접촉을 형성하여 회로가 완성된다. 이 부분은 나노기술, DNA, 컴퓨터 기술을 총 망라 한 분야로 국가나 대기업에서 장기 연구사업으로 투자 육성할 만한 분야라고 생각한다.

□ 불록편집 문제를 풀기위한 설계는, 프로그램 가능 자기조립이 마련해 놓은 여러 가지 설계고려사항들과 함께, 이를 이용한 기발한 컴퓨터로의 잠재력을 보여 주었다. 본 연구에서 불록편집 문제를 풀기위하여 검토한 여러 가지 방법들의 핵심은 어떻게 불록편집과 불록 내 재배열을 제작 시와 제작 후의 계산으로 안배하느냐 하는 균형 문제이다.

저자

Dwyer,C; Lebeck,A.R.; Sorin,D.J.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정보통신

연도

2005

권(호)

38(1)

잡지명

IEEE Computer Society

과학기술
표준분류

정보통신

페이지

56~64

분석자

신*필

분석물

• 자기조립 구조와 계산의 일시적 양상 .pdf [202,529 byte]

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