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2005 Fiscal Year Annual Research Report

チップ間無線通信を用いた高認知度処理システムの三次元集積アーキテクチャ

Research Project

Project/Area Number 15106007
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

岩田 穆  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (30263734)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MATTAUSCH Hans Juergen  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (20291487)
三浦 道子  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (70291482)
佐々木 守  広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助教授 (70235274)
小出 哲士  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 助教授 (30243596)
Keywords無線インタコネクト / 集積化インダクタ / マルチチップビジョン / 連想メモリベース画像処理 / 物体認識 / 三次元集積システム
Research Abstract

[研究目的]チップ間無線通信を導入した高認知度処理システムの三次元集積アーキテクチャ
21世紀COE研究「テラビット情報ナノエレクトロニクス」における,システム・回路領域の研究計画である.
[特色,独創性,意義]これまで三次元集積技術が研究開発されてきたが、チップ間貫通金属配線、高精度なチップ積層、放熱、歩留まり等の課題を解決できていない。これらを解決するために複数チップ間を広帯域の無線で通信する三次元集積アーキテクチャを提案する.三次元の接続をフレキシブルに再構成可能にして,この特徴を活用して生体処理原理による高適応ビジョンや高度な脳機能の実現を目指す.
1.チップ間無線情報通信方式と三次元集積デバイス設計
1.1 無線による三次元集積チップ間通信技術:ハードウェア構成
(1)ローカル通信:インダクタ対の共振特性を用いてチップ間無線通信を実現.1Gbpsを0.84mWで実現した.
(2)グローバル通信:アンテナをチップ搭載する際の、伝送特性シミュレーションで動作特性,設計条件を確認.
(3)インダクタを用いた超並列の無線チップ間通信の原理実証を達成.
1.2 電磁界とデバイスを統合した設計法 デバイスの電磁波応答の基礎研究,モデル化の基本を構築中.
2.チップ間無線通信を活用した高認知度処理システム
2.1 高い適応能力のビジョンアルゴリズムとシステム化
(1)生体情報処理原理に基づき、複数アルゴリズムによる画像処理のために,階層的多機能画像処理を実現するマルチチップビジョンの機能構成,インタコネクト方法を提案した.
(2)アナデジ融合連想メモリを活用して画像処理の高機能化、高性能,超低電力化を達成した.
(3)異なる処理機能を持っチップを三次元集積して、環境適応ビジョンシステムのプロトタイプを開発.
2チップでの三次元集積プロトタイプの動作を確認した.
2.2 ロボット等における脳機能の処理アルゴリズムとシステム化
(1)脳のモデルを基にアナデジ融合連想メモリとモデル評価方法を研究し,画像認識応用の有効性を実証した.
(2)予測・戦略などの高次脳機能の基礎検討により,強化学習による行動学習のアルゴリズムを考案した.
(3)自立して最適な行動ができるブレインアーキテクチャの基本構想の検討を進めたが,自立行動はまだ困難な状況である.

  • Research Products

    (20 results)

All 2006 2005

All Journal Article (17 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] 20GHz uniform-phase uniform-amplitude standing-wave clock distribution2006

    • Author(s)
      M.Shiozaki
    • Journal Title

      IEICE Electronics Express Vol.No.3, No.12

      Pages: 11-16

  • [Journal Article] A 2.7 Gcps and 7-Multiplexing CDMA Serial Communication Chip Using Two-Step Synchronization Technique2005

    • Author(s)
      M.Shiozaki
    • Journal Title

      IEICE Trans.Electron. vol.E88-C, No.6

      Pages: 1233-1240

  • [Journal Article] A 2.7 Gcps and 7-Multiplexing CDMA Serial Communication Chip for Real-Time Robot Control with Multiprocessors2005

    • Author(s)
      M.Shiozaki
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics vol.17, No.4

      Pages: 463-468

  • [Journal Article] A 1V Supply Successive Approximation ADC with Rail-to-Rail Input Voltage Range2005

    • Author(s)
      T.Yoshida
    • Journal Title

      Proceedings of 2005 IEEE International Symposium on Circuits and Systems ISCAS2005

      Pages: 192-195

  • [Journal Article] A 1V Supply 50nV/√Hz Noise PSD CMOS Amplifier Using Noise Reduction Technique of Autozeroing and Chopper Stabilization2005

    • Author(s)
      T.Yoshida
    • Journal Title

      IEEE 2005 SYMPOSIUM ON VLSI CIRCUITS No.05CH37640

      Pages: 118-121

  • [Journal Article] A 0.95mW/1.0Gbps Spiral-Inductor Based Wireless Chip Interconnect with Asynchronous Communication Scheme2005

    • Author(s)
      M.Sasaki
    • Journal Title

      IEEE 2005 SYMPOSIUM ON VLSI CIRCUITS No.05CH37640

      Pages: 348-351

  • [Journal Article] A compact model of the pinch-off region of 100nm MOSFETs based on the surface-potential2005

    • Author(s)
      D.Navarro
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics Vol.E88-C, No.5

      Pages: 1079-1086

  • [Journal Article] The surface-potential-based model HiSIM-SOI and its application to 1/fnoise in fully-depleted SOI-MOSFET2005

    • Author(s)
      N.Sadachika
    • Journal Title

      Modeling and Simulation of Microsystems 2005 Nanotech2005

      Pages: 155-158

  • [Journal Article] RF-MOSFET model-parameter Extraction with HiSIM2005

    • Author(s)
      M.Miura-Mattausch
    • Journal Title

      Modeling and Simulation of Microsystems 2005 Nanotech2005

      Pages: 69-74

  • [Journal Article] Non-quasi-static analysis with HiSIM, a complete surface-potential-based MOSFET model2005

    • Author(s)
      T.Ezaki
    • Journal Title

      MIXDES 2005 ISBN:83-919289-9-3

      Pages: 923-928

  • [Journal Article] MOSFET modeling beyond 100nm technology : Challenges and perspectives2005

    • Author(s)
      M.Miura-Mattausch
    • Journal Title

      SISPADIEEE 2005 CAT.No.05TH8826

      Pages: 1-6

  • [Journal Article] A stochastic computing chip for measurement of Manhattan distance2005

    • Author(s)
      M.Hori
    • Journal Title

      Extended Abstracts of the 2005 International Conference on Solid State Devices and Materials KOBE, 2005 KOBE, 2005

      Pages: 316-317

  • [Journal Article] CAM-based VLSI Architecture for Huffman Coding with Real-time Optimization of the Code Word Table2005

    • Author(s)
      T.Kumaki
    • Journal Title

      Proc.IEEE Int.Symposium on Circuits and Systems ISCAS'2005

      Pages: 5202-5205

  • [Journal Article] Highly Parallel Huffman Encoding by Exploiting Multiple Matches in Content Addressable Memory2005

    • Author(s)
      Y.Kuroda
    • Journal Title

      Proceedings of the International SoC Design Conference ISOCC'2005

      Pages: 313-316

  • [Journal Article] A Low-Power Vide Segmentation bLSI with Boundary-Active-Only Architecture2005

    • Author(s)
      T.Morimoto
    • Journal Title

      Proceedings of the Asia and South Pacific Design Automation Conference ASP-DAC'2005.1

      Pages: D13-D14

  • [Journal Article] Object Tracking in Video Pictures based on Image Segmentation and Pattern Matching2005

    • Author(s)
      T.Morimoto
    • Journal Title

      Proc.IEEE Int.Symposium on Circuits and Systems ISCAS'2005

      Pages: 3215-3218

  • [Journal Article] A carrier transit time delay-based non-quasi-static MOSFET model for RF circuit simulation2005

    • Author(s)
      D.Navarro
    • Journal Title

      The 2nd International Workshop on Compact modeling

      Pages: 23-27

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 信号伝達装置および信号伝達方法2005

    • Inventor(s)
      佐々木 守
    • Industrial Property Rights Holder
      佐々木 守
    • Industrial Property Number
      特願2005-147216
    • Filing Date
      2005-05-19
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Encoding device2005

    • Inventor(s)
      T.Koide
    • Industrial Property Rights Holder
      T.Koide
    • Industrial Property Number
      JPA 2005-146211
    • Filing Date
      2005-05-19
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 信号伝達方法2005

    • Inventor(s)
      佐々木 守
    • Industrial Property Rights Holder
      佐々木 守
    • Industrial Property Number
      特願2005-147227
    • Filing Date
      2005-05-19

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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