Réseaux neuronaux à impulsions calcul massivement parallèle, basse consommation et faible latence
Qu'est-ce que Owly-Eyed ?
Owly-Eyed est un capteur d'images CMOS VGA (640H × 480V) affichant un bruit de lecture temporel inférieur à 0.5e−rms et fabriqué avec une technologie CMOS 0,18 μm. Ses performances en termes de très bas bruit reposent exclusivement sur l'optimisation du circuit, sans développement de technologie spécifique. Le pixel de cet imageur de 6.5µm de pas et contenant 4 transistors inclut une source suiveuse PMOS dimensionnée et polarisée de manière optimale.
Applications :
Aujourd'hui, des secteurs tels que la santé, la sécurité, la vision industrielle, la défense, l'imagerie scientifique et l'aérospatial continuent à se développer. Il en résulte une demande forte en faveur d'imageur extrêmement sensibles en condition de faible luminosité. Owly-eyed peut répondre à ce type de besoin grâce à son très faible bruit de lecture.
Nouveautés :
Une nouvelle technique d'optimisation a été développée afin de réduire le bruit de lecture d'un imageur standard, sans modification technologique.
L'analyse détaillée du bruit d'une chaîne de lecture classique montre qu'il est possible de réduire le bruit en 1/f vu de l'entrée à l'aide de trois techniques pouvant être utilisées simultanément :
La première consiste à réduire le paramètre K du bruit en réduisant au minimum la contribution de toutes les capacités parasites sur le nœud de détection.
La seconde s'appuie sur la prise en compte des capacités de chevauchement, de câblage et de jonction (Cp, Ce).
La troisième repose sur le dimensionnement optimal du transistor à source suiveuse du pixel à l'aide d'une largeur minimale de grille (W), d'une longueur optimale de grille (L) et d'une épaisseur optimale d'oxyde disponible (Cox).
Les première et seconde approches ont souvent été utilisées en se limitant à des modifications de la technologie utilisée. Dans la technique adoptée ici, la troisième option a été appliquée en se basant exclusivement sur des choix de conception (W, L et Cox).
Prochaine étape :
Outre le bruit de lecture en 1/f et le bruit thermique, le bruit de grenaille lié au courant de fuite au niveau de la grille du transistor a jusqu'à présent été négligé en raison des niveaux extrêmement faibles des courants de fuite dans les technologies utilisées. Le schéma ci-dessous montre par ailleurs la façon dont le bruit en entrée devrait diminuer du seul fait de la miniaturisation de la technologie.
