光電子集積に適した新しい高速共有メモリアーキテクチャの研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450144
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: MATTAUSCH Hans J. 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 助教授 (20291487)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 真 広島大学, 工学部, 助手 (40274138) ; 岩田 穆 広島大学, 工学部, 教授 (30263734) ; 横山 新 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
• Keywords: 共有メモリ / マルチポートメモリ / コピーバス / 光電子集積回路 / メモリアクセス衝突

Research Abstract

本研究における今年度の成果は以下の通りである。
1.光電子集積回路の設計に必要なハードウェア環境およびソフトウェア環境の整備拡張が達成された。
2.メモリ間をコピーバスで接続せずに多ポート共有メモリを実現できる、階層構造マルチポートメモリアーキテクチャを構築した。この新しいアーキテクチャについては、国際会議にて発表を行っており、その後の進捗状況については1998年電子情報通信学会総合大会にて発表を行う予定である。
3.高い周波数帯域幅を持つ共有メモリは、以下の新しい論理回路が重要な鍵を握っていることが明らかとなった。
(1)衝突回避回路
(2)アクティブアドレス選択回路
(3)アクティブデータ選択回路
これらの回路について論理レベルの回路動作の詳細な検討を行い、テストチップ試作に必要な回路設計が完了した。設計ルールはCMOS0.5μmテクノロジを用いており、テストチップの試作は東京大学大規模集積システム設計教育センター(VDEC)を通じ、NTTエレクトロニクステクノロジ株式会社および大日本印刷株式会社の協力で行われる。なお、衝突回避回路については、1998年電子情報通信学会総合大会にて発表を行う予定である。
4.高い周波数帯域幅を持ち高速動作する共有メモリを2インチウェハ上で構成するために、金属配線のコピーバスと、光導波路を用いたコピーバスの設計を行った。このコピーバスはメモリチップを8個まで接続することが可能であり、どのメモリ間においても信号伝達距離がほぼ等しいネットワーク構造となっている。従って、特に光導波路を用いたコピーバスでは、各メモリチップのフォトディテクタへ光強度を等分配できるという重要な特性を持つ。

Research Products

• [Publications] Mattausch,Hans Jurgen: "Hierarchical N-Port Memory Architecture based on 1-Port Memory Cells" Proceed.23rd European Solid-State Circuits Conference. 348-351 (1997)
• [Publications] 山田 耕太郎: "1ポートメモリセルの階層構造による新しいマルチポートメモリアーキテクチャ" 電子情報通信学会、エレクトロニクス講演論文集2. (印刷中). (1998)
• [Publications] 李 海敦: "マルチポートメモリ中のアクセス衝突回避処理のための新しい論理回路" 電子情報通信学会、エレクトロニクス講演論文集2. (印刷中). (1998)