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Scaled FerroelectrIc X-bars for AI-driven sensors and actuaTors

Projektbeschreibung

Energieeffiziente Speicher- und Informationsverarbeitungstechnologie auf ferroelektrischer Basis

Der europäische Chip-Gesetz bildet einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur technologischen Souveränität der EU und stärkt das Halbleiter-Ökosystem der EU, wobei die Widerstandsfähigkeit ihrer Lieferketten gewährleistet und externe Abhängigkeiten verringert werden. In diesem Zusammenhang zielt die Arbeit des EU-finanzierten Projekts FIXIT auf die Entwicklung einer bahnbrechenden, energieeffizienten Speicher- und Informationsverarbeitungstechnologie auf ferroelektrischer Basis für KI-gesteuerte elektronische Systeme ab. Zu den Zielen gehören die Entwicklung neuer ferroelektrischer Materialien und die Fertigung ferroelektrischer synaptischer Bauelemente, die auf eine Größe von <20 nm verkleinert werden müssen, ohne dass ihre analogen und mehrstufigen Schalteigenschaften beeinträchtigt werden. Anschließend werden die skalierten Bauelemente in ultradichte Crossbar-Arrays integriert, die nichtflüchtige digitale Multibit-Funktionen und hochparallele Multiplikations- und Akkumulationsoperationen zulassen, die für KI-Algorithmen erforderlich sind.

Ziel

In a multi-disciplinary approach, FIXIT aims at the development of a disruptive, ferroelectric ultra-low power memory and computing technology, fostering the hardware implementation of novel AI-driven electronic systems. Ferroelectricity is the most energy-efficient non-volatile storage technology. FIXIT leverages two recent European discoveries of CMOS compatible ferroelectric materials: ferroelectric HfO2 as first reported in 2011 by NaMLab – the coordinator of FIXIT, and ferroelectric wurtzite AlScN discovered by the Project partner CAU in 2019.

Our major goal is the scaling of ferroelectric synaptic devices to the <20nm regime while maintaining their analogue and multi-level switching properties. Moreover, we aim at the integration of these scaled devices into ultra-dense crossbar arrays featuring non-volatile multi-bit digital functionality and highly parallel multiply and accumulate operations, representing the synaptic interconnects calculation at the heart of AI-algorithms. In our consortium we build on the vast, interdisciplinary, and complementary expertise of the 11 project partners (3 industries, 1 SME, 4 universities, 3 RTOs) covering know-how on material, process and device development, CMOS integration, equipment and manufacturing, physical and electrical characterization, TCAD modelling, packaging, circuit design and system integration.

Pushing European research in this topic will sustain the first-mover advantage and contribute to the European industry capability to provide advanced circuits for its needs. This is in-line with the European Chips Act, where the Commission has identified technological leadership in semiconductor technologies as indispensable for European digital sovereignty, and decided to support the field with large investments. FIXIT will also support Europe’s competitiveness in semiconductors with a systematic outreach to students, the training of young researchers and the building of international cooperation.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation Actions

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-CL4-2023-DIGITAL-EMERGING-01-CNECT

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

NAMLAB GGMBH
Netto-EU-Beitrag
€ 751 275,00
Adresse
NOTHNITZER STRASSE 64 a
01187 Dresden
Deutschland
Region
Sachsen Dresden Dresden, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 866 525,00

Beteiligte (10)

Partner (2)