Projektbeschreibung
Wie nanometerkleine Widerstände neuromorphe Computerchips Wirklichkeit werden lassen
Bei neuromorphen Rechenanwendungen sollen gehirn- und synapsenähnliche Architekturen und Verarbeitungsprozesse zum Einsatz kommen, um das erstaunliche Potenzial des Gehirns in Hinsicht auf Rechenleistung, Geschwindigkeit, Energieeffizienz und Lernfähigkeit nachzuahmen. Ferroelektrische Materialien weisen eine spontane Polarisation auf, die durch Anlegen eines elektrischen Feldes umkehrbar ist. Dadurch eignen sie sich für die Datenspeicherung. Ferroelektrische Widerstände haben durch den abstimmbaren Widerstand (und die einstellbare Spannung) über einen großen kontinuierlichen Bereich zusätzliche Vorteile zu bieten, denn auf diese Weise können Synapsen nachgeahmt werden. Das EU-finanzierte Projekt FREEMIND nutzt nun nanometerkleine ferroelektrische Widerstände, um auf kompakten neuromorphen Chips Synapsen und neuronale Netzwerke zu realisieren.
Ziel
Neuromorphic computing such as deep-learning algorithms arise as a promising solution to treat the exploding amount of data generated worldwide, but at the cost of expensive time and energy budget on conventional hardware. There is an urgent need for a low-power, compact neuromorphic chip that can support bio-inspired computing: a network of cells collocating storage (non-volatility) and computing (synaptic plasticity). This work proposes to achieve such cell using a ferroelectric resistor, down-scaled to nanometer thickness to allow direct electron tunneling through the ferroelectric barrier (ferroelectric tunnel junction): the learning functionality (i.e. synaptic plasticity) will be implemented through the control of the distribution of the (non-volatile) ferroelectric domains. The fellow will bring her expertise in ferroelectric tunnel junctions and will combine it with IBM’s expertise in device and circuits integration and characterization, making use of the state-of-the-art equipment offered by their research center. In order to accelerate the creation of an end-to-end neuromorphic device, she will lead a collaboration with ETH Zurich and will benefit from their expertise in predictive physics-based modeling. The research project will aim at: (i) the demonstration of a non-volatile and plastic ferroelectric “synapse” made of Hf0.5Zr0.5O2 – a fully CMOS-compatible material, (ii) the development of models of individual cells and of a neural network and (iii) providing design guidelines for neuromorphic hardware based on this technology. The outcome will be to evaluate performances not only of individual synapses but of a neural network as a whole. Through the Action, the fellow will not only aim at creating a novel technology; but also at leading an interdisciplinary research project uniting complementary actors for an innovative solution to a society challenge.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF-EF-SE - Society and Enterprise panel
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
8803 RUESCHLIKON
Schweiz
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.