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Conception d'une matrice de synapses hybrides à base de mémoires non-volatiles innovantes

Défi technologique : Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (en savoir +)

Département : Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire : Laboratoire Masques et Design Enablement

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0636

Contact : olivier.billoint@cea.fr

L'élément critique pour développer le traitement de l'information dans les mémoires appliquées aux circuits neuromorphiques est une mémoire non-volatile, de haute densité pour permettre le stockage et le traitement de l'intégralité des poids synaptiques. Cependant, à l'état de l'art actuel, une mémoire non-volatile présentant à la fois des qualités en termes d'endurance (pour l'apprentissage) et de lecture quasi infinie (pour l'inférence) n'existe pas et il semble peu probable qu'elle existe un jour. Pour dépasser ce verrou technologique, utiliser une mémoire hybride basée sur deux technologies différentes de mémoires non-volatiles pourrait être une solution. Le plan de travail serait le suivant : 1) Etude des différentes technologies de mémoires non-volatiles en vue d'identifier celles qui permettraient une co-intégration optimale (du point de vue process et coût) afin de se rapprocher d'une mémoire idéale pour les applications de traitement de l'information dans les mémoires des circuits neuromorphiques. 2) Tester les premiers points mémoires hybrides OxRAM/FeRAM disponibles en vue de qualifier leur variabilité. 3) Démontrer l'usage et les avantages d'un point mémoire hybride OxRAM/FeRAM avec un démonstrateur de type ordinateur dans la boucle à base de réseau de neurones Bayésien. 4) Concevoir un point mémoire et une matrice de synapses hybrides basée sur l'expérience des démonstrateurs précédents et utilisant les technologies de mémoires non-volatiles les plus appropriées suite à l'étude préliminaire.

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