밸브의 스타피쉬, 올해 새로운 두뇌 칩 출시 예정

밸브의 CEO인 게이브 뉴웰은 자신이 설립한 스타트업 스타피쉬 뉴로사이언스를 통해 새로운 뇌 칩을 출시할 예정입니다. 첫 번째 뇌 칩 생산분은 2025년 말에 출시될 것으로 예상됩니다.

2019년에 설립된 이 회사는 블로그 게시물을 새로운 뇌 칩에 대한

스타피쉬는 자체 개발한 전기생리학 칩이 여러 뇌 영역과 동시에 상호작용할 것이라고 밝혔습니다. 이는 칩이 뇌의 연결된 부분들을 읽고 쓸 수 있어 신경 질환 환자들을 도울 수 있다는 것을 의미합니다.

스타피쉬는 소형 뇌 칩을 개발하고 있습니다

기존의 두뇌 칩은 대부분 상당히 부피가 큽니다. 각 변의 길이가 보통 5mm(동전 두 장을 겹쳐 놓은 정도의 너비)를 넘고, 10mm 이상인 경우도 있습니다. 게다가 이러한 칩은 수십 밀리와트(mW)에 달하는 높은 전력을 소모합니다.

스타피쉬는 곧 출시될 두뇌 칩이 소형화되어 예상보다 훨씬 작아질 것이라고 밝혔습니다. 이 칩은 물리적으로 2 x 4mm의 작은 크기와 0.3mm 피치의 BGA(Ball Grid Array) 패키지를 갖출 예정입니다. BGA는 집적 회로(IC)에 사용되는 칩 캐리어의 한 종류입니다.

전력 소비 측면에서 이 칩은 초저전력으로 작동합니다. 일반적인 뇌파 기록 시 칩은 총 1.1밀리와트(mW)의 전력을 소비합니다. 이는 LED 하나 또는 저전력 온도 센서 하나를 작동시키는 것과 같은 수준입니다.

스타피쉬는 초저전력 소모의 초소형 칩을 사용하여 뇌 임플란트 수술의 부담을 줄이는 것을 목표로 합니다.

다른 기능으로는 신경 스파이크와 국소장 전위(LFP)를 기록하는 것이 있는데, LFP는 뇌에서 발생하는 느리고 부드러운 전압 변동입니다. 또한, 이 칩은 양극과 음극으로 변하는 미세한 전기 펄스, 즉 이중 위상 펄스를 보내 뇌를 자극합니다.

이 칩에는 뇌 조직과 직접 연결되는 32개의 전극 부위가 포함되어 있으며, 이 중 16개 부위에서 동시에 기록합니다. 각 활성 채널은 18.75kHz의 샘플링 속도로 빠른 신경 스파이크와 파형을 높은 정밀도로 포착합니다.

각 전극 쌍을 자극하기 위한 전류 공급원은 하나로 구성됩니다. 또한, 뇌 칩은 임피던스를 모니터링하고 전압 변화를 온보드에서 측정합니다. 데이터를 디지털 방식으로 처리하고, 실시간으로 신경 스파이크를 감지하며, 관련 데이터를 저대역폭 무선 링크를 통해 전송합니다. 이 칩은 최적의 크기와 효율성을 위해 TSMC의 55nm 공정을 사용하여 제작될 예정입니다.

스타피쉬는 "이러한 칩을 통해 새롭고 흥미로운 가능성을 열어줄 협력자를 찾고 있다"고 발표했습니다. 회사는 무선 통신 분야 종사자나 맞춤형 이식형 신경 인터페이스 설계자를 찾고 있지만, 뇌 칩이 자신의 분야에 유용하다고 생각하는 사람이라면 누구든 협력에 참여할 수 있습니다.