Devices, Circuits, and Systems
L'area Devices, Circuits and Systems (DCS) riunisce diversi gruppi con competenze complementari lungo l'intera filiera dell'elettronica.
L'area copre la catena dai dispositivi micro/nanoelettronici e quantistici ai circuiti integrati, alle architetture hardware, alle piattaforme embedded e ai sistemi intelligenti. Integra modellazione fisica, progettazione microelettronica, design automation, co-design hardware/software, prototipazione, validazione sperimentale e trasferimento tecnologico, con l'obiettivo di sviluppare tecnologie elettroniche efficienti energeticamente, affidabili, sicure, scalabili e orientate ad applicazioni reali.
Al livello dei dispositivi, l'area studia semiconduttori, dispositivi a microonde e optoelettronici, dispositivi di potenza e per la conversione dell'energia, sensori integrati, dispositivi molecolari, memristivi, nanoelettronici e quantistici. Le attività comprendono modellazione multiscala e multifisica, simulazione del trasporto di carica, caratterizzazione RF, criogenica e di affidabilità, studio di dispositivi a eterostruttura e piattaforme per sistemi quantistici, nanoelettronici e neuromorfici (MOG-Dev, QNANO, LiNCS, microELN@DET). Rientrano inoltre tecnologie per qubit, elettronica molecolare, sensori alla nanoscala e calcolo non convenzionale.
Al livello circuitale, l'area sviluppa soluzioni integrate analogiche, mixed-signal, digitali e di potenza; interfacce di readout per sensori e biosensori; circuiti ultra-low-power e ultra-low-voltage; convertitori A/D e D/A, power management, energy harvesting, conversione DC-DC e compatibilità elettromagnetica (AMPS, I2SG, eLiONS, microELN@DET). Le competenze includono circuiti CMOS criogenici per il controllo e la lettura di qubit, architetture neuromorfiche, in-memory e near-memory computing, acceleratori hardware per DSP, intelligenza artificiale, crittografia post-quantum e calcolo non convenzionale, con implementazioni FPGA e ASIC, SoC basate su RISC-V (EDGE-Group, μSLED, I2SG, microELN@DET). I gruppi possiedono le competenze e le infrastrutture per concepire, realizzare e collaudare circuiti integrati in tecnologie micro e nanometriche.
Al livello dei sistemi, l'area progetta piattaforme embedded, cyber-physical e AIoT distribuite, sistemi edge-AI/TinyML, architetture per elaborazione locale, sviluppando prototipi che vengono validati in un’ottica di raggiungimento della maturità tecnologica (ApplES, eLiONS, Neuronica, EDGE-Group, μSLED, I2SG). Le attività includono co-design hardware/software, esplorazione dello spazio di progetto, prototipazione PCB, sicurezza hardware, resilienza ad attacchi side-channel, intelligenza distribuita, digital twin, manutenzione predittiva e supporto alle decisioni basato su dati interpretabili.
Le applicazioni includono sanità digitale, telemedicina, dispositivi wearable, implantable e injectable, robotica e sensing tattile, climate-smart agriculture e agrifood, monitoraggio di alveari e colture, sistemi industriali intelligenti, automotive, telecomunicazioni, spazio, infrastrutture critiche e tecnologie quantistiche. La compresenza di competenze su dispositivi, circuiti e sistemi consente all'area DCS di collegare principi fisici, modelli, tecnologie di integrazione, architetture di calcolo e applicazioni, contribuendo a sistemi elettronici intelligenti, sostenibili e ad alto impatto scientifico e industriale.
L'area copre la catena dai dispositivi micro/nanoelettronici e quantistici ai circuiti integrati, alle architetture hardware, alle piattaforme embedded e ai sistemi intelligenti. Integra modellazione fisica, progettazione microelettronica, design automation, co-design hardware/software, prototipazione, validazione sperimentale e trasferimento tecnologico, con l'obiettivo di sviluppare tecnologie elettroniche efficienti energeticamente, affidabili, sicure, scalabili e orientate ad applicazioni reali.
Al livello dei dispositivi, l'area studia semiconduttori, dispositivi a microonde e optoelettronici, dispositivi di potenza e per la conversione dell'energia, sensori integrati, dispositivi molecolari, memristivi, nanoelettronici e quantistici. Le attività comprendono modellazione multiscala e multifisica, simulazione del trasporto di carica, caratterizzazione RF, criogenica e di affidabilità, studio di dispositivi a eterostruttura e piattaforme per sistemi quantistici, nanoelettronici e neuromorfici (MOG-Dev, QNANO, LiNCS, microELN@DET). Rientrano inoltre tecnologie per qubit, elettronica molecolare, sensori alla nanoscala e calcolo non convenzionale.
Al livello circuitale, l'area sviluppa soluzioni integrate analogiche, mixed-signal, digitali e di potenza; interfacce di readout per sensori e biosensori; circuiti ultra-low-power e ultra-low-voltage; convertitori A/D e D/A, power management, energy harvesting, conversione DC-DC e compatibilità elettromagnetica (AMPS, I2SG, eLiONS, microELN@DET). Le competenze includono circuiti CMOS criogenici per il controllo e la lettura di qubit, architetture neuromorfiche, in-memory e near-memory computing, acceleratori hardware per DSP, intelligenza artificiale, crittografia post-quantum e calcolo non convenzionale, con implementazioni FPGA e ASIC, SoC basate su RISC-V (EDGE-Group, μSLED, I2SG, microELN@DET). I gruppi possiedono le competenze e le infrastrutture per concepire, realizzare e collaudare circuiti integrati in tecnologie micro e nanometriche.
Al livello dei sistemi, l'area progetta piattaforme embedded, cyber-physical e AIoT distribuite, sistemi edge-AI/TinyML, architetture per elaborazione locale, sviluppando prototipi che vengono validati in un’ottica di raggiungimento della maturità tecnologica (ApplES, eLiONS, Neuronica, EDGE-Group, μSLED, I2SG). Le attività includono co-design hardware/software, esplorazione dello spazio di progetto, prototipazione PCB, sicurezza hardware, resilienza ad attacchi side-channel, intelligenza distribuita, digital twin, manutenzione predittiva e supporto alle decisioni basato su dati interpretabili.
Le applicazioni includono sanità digitale, telemedicina, dispositivi wearable, implantable e injectable, robotica e sensing tattile, climate-smart agriculture e agrifood, monitoraggio di alveari e colture, sistemi industriali intelligenti, automotive, telecomunicazioni, spazio, infrastrutture critiche e tecnologie quantistiche. La compresenza di competenze su dispositivi, circuiti e sistemi consente all'area DCS di collegare principi fisici, modelli, tecnologie di integrazione, architetture di calcolo e applicazioni, contribuendo a sistemi elettronici intelligenti, sostenibili e ad alto impatto scientifico e industriale.