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Les recherches du CEA sur...

Les technologies pour l’information

Publié le 25 septembre 2015

Le CEA dispose d'une recherche technologique de haut niveau dans le domaine des systèmes numériques depuis les micro et nanotechnologies jusqu'à leur intégration dans les applications à travers le développement de systèmes embarqués, cognitifs et interactifs, de capteurs et d'outils de traitement du signal et des données. Les applications industrielles de ces recherches concernent notamment la santé, les transports, la sécurité et les télécommunications.

​Microélectronique

Dans le domaine de la microélectronique et des microtechnologies, l’institut Leti du CEA mène ses recherches en lien étroit avec les industriels et l’ensemble de la communauté scientifique.

Ses priorités sont :

  • La miniaturisation ultime des composants microélectroniques « More Moore ». Le CEA développe pour cela des nouveaux substrats et composants FDSOI avec SOITEC et STMicroelectronics. Il étudie également des structures de transistors originales comme le transistor SET (Single Electron Transistor) ou les transistors à nanofils de semi-conducteurs.
  • La diversification ou « More Than Moore ». Le CEA étudie l’intégration de fonctionnalités mécaniques, chimiques, biochimiques et photoniques. Grâce à des techniques d’assemblage innovantes, les SoC (System on Chip), ou l’intégration 3D, les puces intègrent non seulement des capacités de calcul (composants CMOS) mais également des capteurs et actuateurs.


Les dispositifs innovants issus de ces recherches tirent profit de la miniaturisation à l’échelle nanométrique et des nouvelles propriétés associées. Ces nouveaux composants permettent de répondre aux besoins des nouveaux systèmes communicants et services associés pour de nombreux secteurs d’activité comme les télécommunications, la santé, et plus généralement ce que l’on appelle l’internet des objets (IOT). Ces développements sont réalisés en partenariat avec de nombreux industriels français, européens et internationaux.


VidéoLes MEMS, ils sont partout !



Nanotechnologies et nanosciences

Les domaines des nanosciences et nanotechnologies ont émergé dans les années 1980 avec la mise au point de nouveaux outils de fabrication, de mesure et de caractérisation à l’échelle des atomes. Ces outils, comme les microscopes à effet tunnel ou la tomographie, permettent non seulement une observation à l’échelle atomique voire subatomique mais également une reconstitution en trois dimensions de la localisation et du déplacement des atomes.

Aujourd’hui les nanosciences visent à comprendre et reproduire les phénomènes, lois et propriétés apparaissant dans les objets de dimensions nanométriques. Comprendre pourquoi et dans quelles conditions la matière s’organise spontanément en nanostructures, établir le lien entre la structure d’un matériau à l’échelle nanométrique et ses propriétés physico-chimiques, ouvre la voie à des applications originales. En exemple, les nanotubes de carbone peuvent être utilisés pour stocker de l’énergie, ou les nanofils de semi-conducteurs pour stocker et traiter des informations dans les ordinateurs. Les propriétés chimiques et biochimiques de ces nano-objets ouvrent également des perspectives enthousiasmantes pour les applications relatives à la santé.

Les nanotechnologies correspondent aux instruments, techniques de fabrication et applications dérivées qui exploitent les phénomènes liés à cette échelle nanométrique, le milliardième de mètre.

Le CEA travaille également sur l’ensemble des questions de protection et de sécurité liées à la mise en œuvre des nanomatériaux, au sein de sa plateforme NanoSécurité.



Conception et systèmes embarqués

Concevoir des matériels et logiciels pour les systèmes embarqués à haut niveau de sûreté, de sécurité, de fiabilité et de performance, c’est tout l’enjeu des recherches de l’institut List du CEA. Ces systèmes intègrent des capacités de calcul et de traitement de l’information dans de nombreux produits du quotidien : dispositifs mobiles, appareils ménagers, automobiles, implants médicaux, caméras « intelligentes »... qui doivent répondre à de nombreuses exigences de sécurité, de consommation, de coût, de durée de vie, de temps de réponse, etc. Dans ce domaine, l’institut List développe ses activités de recherche en partenariat avec de grands groupes industriels comme Renault, STMicroelectronics, Thales, EADS, Airbus, Areva, EDF, Delphi, mais aussi des PME comme Esterel Technologies, Sherpa Engineering, All4Tec...

L’un des défis que relève le List est celui de l’intégration des systèmes embarqués dédiés sur une seule puce, afin d’offrir de nouvelles fonctionnalités telles que la connectivité, le traitement des données, la gestion de la consommation énergétique et la génération des signaux. À terme, des milliards d’objets dans le monde pourront ainsi communiquer entre eux, sans fil, via Internet et en toute sécurité.



Systèmes interactifs

Les systèmes interactifs sont des systèmes centrés sur l’homme et leurs interactions avec leur environnement. Pour l’usine du futur, le List développe des technologies innovantes pour aider les industriels à produire avec plus d’agilité, de réactivité, de performance et de qualité.

Robotique, simulation interactive, réalité augmentée, interfaces sensorielles et traitement de l’information multimédia multilingue constituent autant de « briques » technologiques, qui sont ensuite intégrées dans les produits des partenaires industriels du CEA pour les rendre plus conviviaux et transparents pour l’homme.



Les télécommunications

Les recherches sur les systèmes de transmission et de télécommunication consistent à concevoir, développer et intégrer des fonctions innovantes utilisant les composants issus des micro et nanotechnologies dans les objets de la vie quotidienne. Elles prennent en compte les exigences de rendement énergétique et de sécurité des données. Leurs applications concernent également les domaines de la sécurité et de la défense.



Capteurs et traitement du signal

Mieux comprendre l’environnement, en extraire des informations intelligibles et pertinentes, les exploiter dans des applications innovantes : c’est l’objectif des recherches menées par l’institut List. Grâce à ses compétences dans les domaines de l’instrumentation, des outils de simulation avancés et de la métrologie des rayonnements ionisants, le List développe de nouvelles applications pour le contrôle non destructif, l’énergie, la santé ou la sécurité.


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