Le projet SoÑAMoS (Solutions de conception et architectures microélectroniques pour la santé) étudiera des architectures de traitement basées sur des accélérateurs matériels, optimisées pour des applications de l’Internet des objets (IoT) en santé. SoÑAMoS développera également les outils associés indispensables pour évaluer de manière agile la valeur ajoutée apportée par ces solutions d’accélération, ce qui permettra de garantir le bénéfice de leur adoption. SoÑAMoS validera ces solutions de manière incrémentale, en prenant comme référence initiale des dispositifs COTS RISC-V, en passant par le prototypage sur FPGA, jusqu’à aboutir à la conception et à l’envoi en fabrication d’un ASIC.
Contexte
Les exigences de calcul dans les nœuds IoT ont été significativement modifiées à mesure que le paradigme de calcul distribué connu sous le nom d’informatique en périphérie a gagné en importance. Selon ce paradigme, le traitement passe de dispositifs hautes performances situés dans le cloud à une exécution au plus près possible des sources de données, en utilisant pour cela des dispositifs embarqués plus performants et à faible consommation. Cela permet non seulement de réduire la latence et la consommation dues aux communications entre les différents nœuds et le cloud, mais aussi d’améliorer d’autres aspects tels que la sécurité et la confidentialité. Dans ce projet, il est proposé d’utiliser des architectures de calcul embarqué hautes performances, tout en étant efficaces d’un point de vue énergétique, dans des nœuds IoT déployés en périphérie.
Objectifs généraux du projet
Motivés par les défis initiaux identifiés dans le résumé exécutif, les objectifs généraux suivants sont proposés pour le projet :
- OBJ1 : Identifier les composants de l’architecture de traitement pour l’IoT basée sur RISC-V de SoÑAMoS, avec des contraintes de faible consommation et de capacité de traitement local, incluant les fonctions innovantes requises dans le domaine de la santé numérique. Développement et mise en œuvre de la plateforme sur FPGA et envoi en fabrication sur technologie ASIC.
- OBJ2 : Étudier de nouveaux accélérateurs matériels pour des nœuds IoT dans des applications de santé numérique, incluant des algorithmes cryptographiques légers et post-quantiques, d’apprentissage automatique et de positionnement en intérieur. Étude des opérations associées aux algorithmes et du mappage sur une architecture de type RISC-V avec accélérateur couplé, optimisée pour ces opérations, tant au niveau de la consommation de puissance que de la surface occupée et des performances opérationnelles.
- OBJ3 : Étudier de nouveaux outils EDA basés sur l’intelligence artificielle pour la modélisation de systèmes basés sur RISC-V en s’appuyant sur des concepts de plateforme virtuelle. L’objectif est de prendre en charge le co-design HW/SW afin de réduire les délais de développement et de test des solutions IoT basées sur RISC-V.
- OBJ4 : Étudier de nouvelles technologies d’encapsulation afin d’augmenter le niveau d’intégration des puces et d’améliorer les performances globales des solutions prévues. Développement et mise en œuvre de plateformes répondant aux objectifs de réduction de taille, d’amélioration de la fiabilité et d’intégration.
- OBJ5 : Réaliser une expérimentation industrielle sur l’optimisation du mappage d’applications de type informatique en périphérie du domaine de la santé numérique sur le SoC IoT basé sur RISC-V
