Rejoignez le CEA-Leti pour ouvrir la voie à une nouvelle classe de circuits neuromorphiques fondés sur des dispositifs « Selector-Only Memory / Threshold-Controlled Memory » (SOM/TCM). Cette thèse s’appuie sur le renouveau des réseaux cross-point (crossbars), en passant des architectures 1S1R (PCM/OxRAM + OTS) vers des empilements SOM/TCM offrant des tensions de fonctionnement plus faibles, une intégration simplifiée et des voies claires vers l’intégration 3D afin d’atteindre la densité et la bande passante requises à l’ère de l’IA.

Les modèles d’IA modernes exigent des systèmes mémoire à la fois denses, rapides et sobres. Les lectures en mode courant consomment de l’énergie et risquent de perturber l’état des dispositifs.

Dans ce projet, vous allez :

- explorer des stratégies robustes de polarisation et de formation/programmation pour des cellules TCM basées sur des commutateurs à seuil (OTS),

- concevoir et valider une lecture capacitive qui charge un nœud de détection, réduisant ainsi l’énergie de lecture et minimisant les perturbations de lecture (read-disturb),

- exploiter les régimes transitoires/oscillatoires des dispositifs pour implémenter des primitives neuromorphiques (neurones/synapses) directement en mémoire.

Votre travail couvrira la co-conception du dispositif à l’algorithme : modélisation compacte en Verilog-A et conception de circuits au niveau SPICE, prototypage de puces d’essai SOM/TCM et caractérisation électrique, ainsi qu’une évaluation au niveau système des performances de réseaux de neurones sous des contraintes réalistes de dispositifs. Vous travaillerez au sein des plateformes de fabrication et de test du Leti et en étroite collaboration avec l’IM2NP ; la thèse est dirigée par le Professeur Jean-Michel Portal.

Si faire progresser le calcul neuromorphique ultra-basse consommation vous enthousiasme, cette thèse offre une expérience pratique de bout en bout — des nanodispositifs aux systèmes neuromorphiques — à l’intersection de l’IA et de la nanotechnologie.

Issu(e) d’une formation en microélectronique, vous avez un solide esprit de résolution de problèmes, une grande capacité d’adaptation et d’excellentes aptitudes en communication. Curieux(se), vous appréciez le travail expérimental en équipe. Vous vous intéressez vivement à la fois aux dispositifs électroniques émergents et aux réseaux de neurones artificiels appliqués aux systèmes d’IA de nouvelle génération.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l'inclusion des travailleurs handicapés.