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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Conception d'une SRAM asynchrone non-volatile H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2021-18226  

Description de l'unité

Le CEA (Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives) est le premier institut de recherche en France : il a été récemment déclaré institut de recherche le plus innovant au monde par Reuters (Top 25 Global Innovators – Government list). Sa Direction de la Recherche Technologique, située à Grenoble et à Paris, est spécialisée en technologies de l'information et en énergies renouvelables. Ce stage aura lieu à Grenoble, à l'institut CEA-LIST, en collaboration avec le CEA-LETI. L'étudiant intégrera une équipe multidisciplinaire spécialisée dans la conception de circuits intégrés, le logiciel embarqué, l'Intelligence artificielle et la cyber-sécurité.

Description du poste

Domaine

Technologies micro et nano

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Conception d'une SRAM asynchrone non-volatile H/F

Sujet de stage

Les systèmes « Normally off » sont principalement dans un état de veille et attendent des événements déclencheurs pour se mettre en marche. Afin de réduire leur consommation ou par manque d'énergie, le système coupe l'alimentation de la plupart de ses composants durant cette veille. Afin de conserver les informations présentes en mémoire, nous proposons de développer une mémoire non-volatile embarquée. Les technologies de stockage magnétiques sont prometteuses afin d'atteindre tant une faible consommation qu'une rapidité d'accès aux données. De plus, à cause du comportement transitoire de ces systèmes qui passent souvent de la veille à la marche et vice versa, la logique asynchrone est naturellement envisagée pour implémenter la logique numérique. Ce sujet vise ainsi la conception d'une mémoire SRAM magnétique asynchrone dans un procédé de fabrication 28nm FDSOI.

Durée du contrat (en mois)

18

Description de l'offre

L’Internet des Objets (IoT) est une thématique de recherche clef dans le domaine des circuits électroniques intégrés. Des contraintes fortes s’appliquent aux applications de l’IoT, notamment en terme de consommation énergétique et d’autonomie. Les systèmes qui implémentent de telles applications ont un taux d’activité très faibles et peuvent être amenés à passer une partie importante de leur temps en veille. Ils sont réveillés par des événements de natures diverses telle que des alarmes, des sollicitations par communication sans fil, par des capteurs ou encore des événements énergétiques issus de leur batterie ou de récupérateurs d’énergie. Une partie du système reste active et capable de réagir à ces événements. La consommation énergétique de ses systèmes doit ainsi être optimisée, notamment durant ces périodes de veille réactive.

La gestion des données durant les phases de transition entre ces modes de fonctionnement est un challenge prépondérant. La sauvegarde des données d’une mémoire volatile rapide à un mémoire non-volatile nécessite du temps et de l’énergie et induit une réduction des performances globales. L’intégration profonde de la non-volatilité dans le système est une propriété cruciale pour améliorer la qualité des solutions IoT. Dans le cadre du projet NV-APROC, nous proposons de concevoir une mémoire SRAM non-volatile en utilisant des éléments unitaires magnétiques non-volatiles. Les efforts se portent actuellement sur les dispositifs de jonctions tunnel magnétiques par couplage de transfert de spin hors plan (STT-MTJ) et par couplage d'orbite de spin (SOT-MTJ).

De plus, à cause de l’activité sporadique et du comportement événementiel de ces systèmes, la logique asynchrone est une solution naturelle pour l’implémentation des circuits. Elle présente en effet une grande robustesse de fonctionnement en environnement extrême, une propriété intrinsèque de veille automatique ainsi qu’un comportement fondamentalement événementiel. Un processeur asynchrone implémenté en logique asynchrone quasi insensible aux délais (QDI) sera développé dans le cadre du projet et sera associé avec le composant mémoire non-volatile développé durant ce post-doctorat. Afin d’assurer un fonctionnement optimal aux interfaces entre le processeur et la mémoire, le contrôleur mémoire sera développé en logique asynchrone.

Dans ce projet, la technologie cible est un noeud 28nm FDSOI. Un tel procédé technologie est un choix prometteur pour les applications de l’IoT car il présente des performances énergétiques élevées, mêlant rapidité de fonctionnement et basse consommation. En outre, contrairement aux procédés classiques sur caisson, le substrat sous les transistors peut être polarisé indépendamment dans la gamme [-2V : 2V] afin de réduire la consommation statique ou d’améliorer la vitesse de fonctionnement. Ces propriétés pourront être mises à profit pour développer un composant mémoire asynchrone magnétique performant et efficace.

Localisation du poste

Site

Grenoble

Localisation du poste

France, Auvergne-Rhône-Alpes, Isère (38)

Ville

  Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

Doctorat scientifique

Demandeur

Disponibilité du poste

01/11/2021