Conception de Systèmes Hétérogènes

Responsable(s) d'équipe :

Ian O'CONNOR

Les objectifs principaux de recherche de l’équipe Conception de Systèmes Hétérogènes concernent la mise en œuvre novatrice, ou plus efficace, de composants nanoélectroniques émergents ou de capteurs/actionneurs intégrés. Ils prennent place dans des architectures innovantes de systèmes intégrés multi-domaines, de systèmes sur puce, tout en prenant en considération les aspects communications de l’information.

 

Contexte

Alors que nous sommes entrés dans l’ère de l’Internet des Objets (IoT), du Big Data et de l’intelligence artificielle (IA), le nombre de données produites augmentent de façon exponentielles. Cela entraîne une croissance des besoins en performances des capteurs autonomes et des architectures de calcul. Jusqu’à présent, cette croissance était possible grâce à l’évolution de la densité CMOS. Cette dernière permettait d’augmenter le nombre de processeurs disponibles sur puce et d’améliorer la sensibilité des capteurs. Cependant, avec la fin de la réduction de la taille des transistors (5nm prévus en 2025), cette approche incrémentale est sur le point de se terminer. Cela entraîne les défis suivants :

  • Efficacité énergétique : Les paradigmes de calcul distribué nécessaire pour l’IoT, comme l’Edge Computing, s’appuie sur des systèmes embarqués ultra-faible consommation pour instrumenter et interagir avec l’environnement physique. Cela doit se faire en temps réel et de manière autonome tout en garantissant des calculs sécurisés à faible latence. D’autre part, la pérennisation des plates-formes de calcul haute performance (HPC) est à la fois une tendance et un défi important. En effet, le coût énergétique total de quelques années d’exploitation dépasse le coût d’installation de l’infrastructure. Une amélioration de l’efficacité énergétique de 20x est nécessaire pour atteindre l’Exascale (50 GFLOPS/Watt).
  • Coût de réalisation : Au niveau technologique, la réduction de la taille des transistors entraîne des défauts de fabrication (variabilité). Cela impact le rendement, ce qui entraîne une augmentation du coût des transistors depuis le nœud CMOS 28nm.

 

Des alternatives à la simple réduction d’échelle sont en cours d’émergence. L’intégration 3D rend possible la diversification des technologies de support pour des applications toujours plus nombreuses et plus performantes, tandis que l’exploration des composants alternatifs est en cours pour remplacer le transistor CMOS au cœur des fonctions de traitement, de stockage et de transmission de l’information.

 

Objectifs de recherches

Dans ce contexte, les objectifs principaux de recherche de l’équipe Conception de Systèmes Hétérogènes concernent la mise en œuvre novatrice, ou plus efficace, de composants nanoélectroniques émergents ou de capteurs/actionneurs intégrés. Ils prennent place dans des architectures innovantes de systèmes intégrés multi-domaines, de systèmes sur puce, tout en prenant en considération les aspects communications de l’information.

 

Axes de recherche

 

Composition de l’équipe

L’équipe est composée de 17 membres permanents (dont 9 HDR) employés par 4 des tutelles du laboratoire :

  • CPE (5 permanents : 1 PR, 3 MCF et 1 IR)
  • ECL (7 permanents : 3 PR, 3 MCF, 1 AI)
  • Lyon 1 (3 permanents : 1 PR, 1 MCF, 1 IR)
  • INSA (1 permanent : 1 MCF)

 

Faits Marquants

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