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世界最強の耐放射線デバイスの実現

Research Project

Project/Area Number 16J12063
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Computer system
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

藤森 卓巳  静岡大学, 創造科学技術大学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords光再構成型ゲートアレイ / ホログラムメモリ / 耐放射線デバイス / トータルドーズ / ソフトエラー / 耐放射線プログラマブルデバイス
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、光再構成型ゲートアレイVLSIへのアルファ線照射試験によるソフトエラー耐性の評価を行い、光再構成型ゲートアレイの高いソフトエラー耐性を実証した。加えて、昨年度から引き続きガンマ線照射試験によるトータルドーズ耐性の評価試験を実施した。
アルファ線照射試験においては、500 nsでスクラビング処理が可能な光再構成型ゲートアレイシステムを構築し、アメリシウム241線源を用いて試験を実施した。その結果、光再構成型ゲートアレイのスクラビング処理はFPGAのスクラビング処理と比較して181倍のソフトエラー耐性を持つことを実証した。さらに,低速なスクラビング処理では回路構成直後のソフトエラーが問題となるが、本試験において光再構成型ゲートアレイの回路構成直後のソフトエラーは0.00028%にまで抑えられ、並列構成方式による高速スクラビング処理がソフトエラーの緩和に有効であることを実証した。
光再構成型ゲートアレイのトータルドーズ耐性に関しては、ホログラムメモリは604 Mrad、レーザは400 Mradのトータルドーズ耐性を持つことを実証した。さらに、光再構成型ゲートアレイVLSIでは累積吸収線量が1027 Mradに達しても論理ブロックとスイッチングマトリクスに恒久的な故障は発生せず、すべてのプログラムポイントは正常にプログラム可能であることを確認した。ただ、二つのI/Oでは出力がHighに固定される故障が確認されたが、1027 Mradの放射線を吸収したとしてもほとんどの回路リソースは継続して使用可能であることを実証した。もちろん、ゲートアレイには放射線による劣化が生じているが、劣化を許容できれば1027 Mradの放射線を吸収したとしても継続して光再構成型ゲートアレイVLSIを使用できることを確認した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 15 results)

  • [Journal Article] Optically reconfigurable gate array using a colored configuration2018

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 57 Issue: 29 Pages: 8625-8625

    • DOI

      10.1364/ao.57.008625

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Parallel light configuration that increases the radiation tolerance of integrated circuits2017

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 25 Issue: 23 Pages: 28136-28145

    • DOI

      10.1364/oe.25.028136

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-speed scrubbing demonstration using an optically reconfigurable gate array2017

    • Author(s)
      T. Fujimori, M. Watanabe
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 25 Issue: 7 Pages: 7807-7817

    • DOI

      10.1364/oe.25.007807

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Soft-error tolerance of an optically reconfigurable gate array VLSI2018

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      International Conference on Systems Engineering
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Total-Ionizing-Dose Tolerance of the configuration function of MAX3000A CPLDs2018

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      Radiation Effects on Components and Systems Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A 400 Mrad radiation-hardened optoelectronic embedded system with a silver-halide holographic memory2018

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High total-ionizing-dose tolerance field programmable gate array2018

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A 603 Mrad total-ionizing-dose tolerance optically reconfigurable gate array VLSI2018

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      International Conference on Signals and Systems
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An 807 Mrad total dose tolerance of an optically reconfigurable gate array VLSI2018

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      IEEE Workshop on Silicon Errors in Logic - System Effects
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光再構成型ゲートアレイVLSIの放射線劣化特性評価2018

    • Author(s)
      藤森卓巳,渡邊 実
    • Organizer
      宇宙科学技術連合講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 光再構成型ゲートアレイVLSIの放射線耐性評価2018

    • Author(s)
      藤森卓巳,渡邊 実
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 光再構成型ゲートアレイのトータルドーズ耐性2018

    • Author(s)
      藤森卓巳,渡邊 実
    • Organizer
      リコンフィギャラブルシステム研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 光再構成型ゲートアレイの高速スクラビング手法2017

    • Author(s)
      藤森卓巳,渡邊 実
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学 ,愛知, 名古屋
    • Year and Date
      2017-03-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Holographic memory calculation FPGA accelerator for optically reconfigurable gate array2017

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      IEEE International Conference on Dependable, Autonomic and Secure Computing
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radiation Tolerance Demonstration of High-Speed Scrubbing on an Optically Reconfigurable Gate Array2017

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      IEEE International System-on-Chip Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Asynchronous optical bus for optical VLSIs,” International Conference on Innovative Computing Technology2017

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      International Conference on Innovative Computing Technology
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-context scrubbing method2017

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-speed scrubbing based on asynchronous optical configuration2017

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      IEEE International Conference on Opto-Electronic Information Processing
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gate Density Advantage of Parallel -Operation-Oriented FPGA Architecture2017

    • Author(s)
      Fujimori Takumi、Watanabe Minoru
    • Organizer
      National Aerospace & Electronics Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙機器向けホログラムメモリ計算のアクセラレーション2017

    • Author(s)
      藤森卓巳,渡邊 実
    • Organizer
      宇宙科学技術連合講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 光再構成型ゲートアレイのホログラムメモリ計算のハードウェアアクセラレーション2017

    • Author(s)
      藤森卓巳,渡邊 実
    • Organizer
      リコンフィギャラブルシステム研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチコンテキストを用いた高速光スクラビング2017

    • Author(s)
      藤森卓巳,渡邊 実
    • Organizer
      リコンフィギャラブルシステム研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Compilation time advantage of parallel-operation-oriented optically reconfigurable gate arrays2016

    • Author(s)
      T. Fujimori, M. Watanabe
    • Organizer
      International Conference on Advanced Mechatronic Systems
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radiation tolerance of a MEMS mirror device,” International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics2016

    • Author(s)
      T. Fujimori, M. Watanabe
    • Organizer
      International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics
    • Place of Presentation
      Kent Ridge, Singapore
    • Year and Date
      2016-08-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Architecture-independence negative logic implementation for optically reconfigurable gate arrays2016

    • Author(s)
      T. Fujimori, M. Watanabe
    • Organizer
      International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering
    • Place of Presentation
      London, UK
    • Year and Date
      2016-07-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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