Alessio Antolini

Applicazioni, algoritmi, architetture e blocchi circuitali analogici per elaborazione in memoria basata su memorie PCM (in collaborazione con STMicroelectronics)

L'elaborazione in-memoria (In-Memory Computing) sta guadagnando interesse per migliorare l'efficienza energetica nei nodi di rete per applicazioni IoT, riducendo la necessità di trasmissione wireless dei dati. In particolare, l'elaborazione analogica in-memoria utilizza memorie non volatili a cambiamento di fase (PCM) per effettuare operazioni di prodotto matrice-vettore. Gli argomenti di tesi proposti sono:

• Studio e sviluppo di nuovi algoritmi per programmare le celle di memoria PCM a valori di conduttanza stabili e precisi.

• Progettazione blocchi circuitali analogici (convertitori AD/DA, riferimenti di tensione, pompe di carica, ecc.) per migliorare le prestazioni e ridurre il consumo energetico delle memorie PCM. Richiesto l'utilizzo di CAD Cadence Virtuoso con Design Kit STMicroelectronics.

• Implementazione su matrice di celle PCM di inferenza di reti neurali, integrando l'architettura digitale con circuiti AIMC.

• Studio e progetto di un'architettura DIMC basata su celle SRAM, valutando le prestazioni in termini di TOPS/W. Richiesto l'utilizzo di CAD Cadence Virtuoso con Design Kit STMicroelectronics.