FIABILIDAD, SEGURIDAD Y EFICIENCIA ENERGETICA EN DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS ELECTRONICOS PARA IOT EDGE (TIRELESS-UAB)

EL PROYECTO TIRELESS ABORDA EL INTRINCADO PROBLEMA DE LA VARIABILIDAD EN LOS DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS ELECTRONICOS Y TIENE COMO OBJETIVO RESOLVER DESAFIOS ASOCIADOS A LA FIABILIDAD, SEGURIDAD Y EFICIENCIA ENERGETICA, CON UN SISTEMA ELECTRONICO ESPECIFICO EN MENTE: DISPOSITIVOS DE INTERNET DE LAS COSAS (IOT) TIPO “EDGE”. ESTOS ESTAN SOPORTADOS POR CIRCUITOS Y SISTEMAS NANOELECTRONICOS EN TECNOLOGIAS CMOS NANOMETRICAS Y, EN UN FUTURO CERCANO, TECNOLOGIAS Y DISPOSITIVOS BEYOND-CMOS. TODAS ESTAS TECNOLOGIAS SUFREN UNA PLETORA DE FENOMENOS RELACIONADOS CON LA VARIABILIDAD, CON MULTIPLES ASPECTOS EN RELACION CON LOS DESAFIOS ANTERIORES. UN MANEJO INADECUADO DEL IMPACTO DE LA VARIABILIDAD ACTUA CONTRA LA EFICIENCIA ENERGETICA YA QUE GARANTIZAR CIERTAS PRESTACIONES SUELE IMPLICAR UN SOBREDISEÑO QUE INCLUYE, EN LA MAYORIA DE LOS CASOS, UN CONSUMO ENERGETICO ADICIONAL. TENER EN CUENTA LA VARIABILIDAD TAMBIEN ES ESENCIAL PARA EXTENDER LA VIDA UTIL DEL CIRCUITO INTEGRADO Y GARANTIZAR LA FIABILIDAD Y LA SEGURIDAD. POR ULTIMO, PERO NO MENOS IMPORTANTE, SE PUEDEN EXPLOTAR ALGUNOS DE LOS FENOMENOS DE VARIABILIDAD PARA SOLUCIONES LIGERAS DE CIBERSEGURIDAD, ESENCIALES EN DISPOSITIVOS IOT EDGE. POR TANTO, ESTE PROYECTO ABORDA LA MEJORA DE LA FIABILIDAD, LA CIBERSEGURIDAD Y LA EFICIENCIA ENERGETICA DE ELEMENTOS IOT MEDIANTE LA EXPLOTACION DE NUEVAS SOLUCIONES PARA: CARACTERIZACION Y MODELADO DE DISPOSITIVOS EN TECNOLOGIAS NANO-CMOS Y BEYOND-CMOS, EVALUACION DE IMPACTO EN CIRCUITOS, DISEÑO DE CIRCUITOS, HARDWARE CRIPTOGRAFICO Y NUEVOS PARADIGMAS DE DISEÑO. DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA FIABILIDAD Y LA EFICIENCIA ENERGETICA, TIRELESS-UAB DESARROLLARA UN GEMELO DIGITAL DEL LABORATORIO Y TECNICAS AVANZADAS DE CARACTERIZACION DEL RTN PARA ELABORAR METODOLOGIAS DE EXTRACCION DE PARAMETROS DE VARIABILIDAD DEPENDIENTE DEL TIEMPO (TDV) EN DISPOSITIVOS NANO-CMOS CON MAYOR PRECISION Y EFICIENCIA. SE ANALIZARA LA VARIABILIDAD Y FIABILIDAD DE DISPOSITIVOS BEYOND-CMOS, EN CONCRETO GFETS, TFTS Y MEMRISTORES. DADO EL GRADO DE DESARROLLO DE ESTAS TECNOLOGIAS, PARA GFETS Y TFTS, SU VARIABILIDAD A TIEMPO CERO (TZV) ESTA ESTRECHAMENTE RELACIONADA CON LA INMADUREZ DE SU TECNOLOGIA DE FABRICACION Y EL CONOCIMIENTO SOBRE SU TDV ES AUN MUY LIMITADO. EN ESTE ESCENARIO, SE REQUIERE UNA CARACTERIZACION MULTIESCALA DE LA TZV Y TDV. PARA ELLO, SE DISEÑARAN Y FABRICARAN ARRAYS DE DISPOSITIVOS Y SE DESARROLLARA UNA METODOLOGIA DE TEST PARA EVALUAR LA TZV (TAMBIEN EN LA NANOESCALA, CON TECNICAS BASADAS EN EL AFM), PARA MEJORAR SUS PRESTACIONES, Y LA TDV, PARA IDENTIFICAR LOS MECANISMOS DE DEGRADACION QUE LIMITAN SU FIABILIDAD. SE PROPONDRAN METODOLOGIAS DE EXTRACCION DE PARAMETROS Y DE SIMULACION DE FIABILIDAD EN CIRCUITOS, PARA INTRODUCIR LA TZV Y TDV EN MODELOS COMPACTOS DE DISPOSITIVOS. LAS NUEVAS ARQUITECTURAS DE COMPUTACION, COMO LA NEUROMORFICA, EVENTUALMENTE SE IMPLEMENTARAN CON MATRICES DE MEMRISTORES. TIRELESS-UAB ESTUDIARA EL FENOMENO DE LA RESONANCIA ESTOCASTICA EN ESTAS MATRICES, PARA SU POSIBLE EXPLOTACION EN ALGORITMOS DE APRENDIZAJE NO SUPERVISADO. DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA CIBERSEGURIDAD, LA VARIABILIDAD DE LOS DISPOSITIVOS EN TECNOLOGIAS NANO-CMOS Y BEYOND-CMOS SE EXPLOTARA COMO FUENTE DE ENTROPIA PARA FUNCIONES FISICAS NO CLONABLES CON FINES DE IDENTIFICACION Y AUTENTICACION, ASI COMO PARA LA GENERACION DE NUMEROS ALEATORIOS VERDADEROS. TIRELESS-UAB SE CENTRARA EN LA IMPLEMENTACION DE TRNGS EN DISPOSITIVOS NANO-CMOS Y TRNGS Y PUFS CON DISPOSITIVOS BEYOND-CMOS.