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2004 Fiscal Year Annual Research Report

双方向電流モード多値回路技術に基づく超高速非同期データ転送VLSIの開発

Research Project

Project/Area Number 15500029
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

羽生 貴弘  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (40192702)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 望月 明  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (40359542)
Keywordsハンドシェイク通信 / クロック分配 / クロックスキュー / 2線符号化方式 / 多値符号化 / 非同期通信プロトコル / 双方向同時通信 / チップ内通信
Research Abstract

本年度は、昨年度までに考案した双方向同時に非同期データ転送が可能な「双方向同時多値2線1相方式」の回路構成を種々検討した。本方式では、単方向の非同期データを転送する「単方向多値2線1相方式」と比べ、モジュール間で双方向同時にデータ転送できるにもかかわらず、多値電流信号レベルが7値(単方向では6値必要)でよく、多値レベルを効率的に活用できる。この符号化レベルの高効率化は、回路実現上において高性能化に寄与する。すなわち、双方向にデータを転送していながら、識別すべき多レベル電流信号は1値のみの増大で済むこととなるため、単方向多値2線1相方式を2個使用する場合と比較し、本方式が非同期データ転送サイクル全体として高速化が達成されることとなった。また、多レベル電流信号の識別をできるだけ高速に実行するために、比較回路にシュミットトリガ回路を活用する方法も検討した。すなわち、シュミットトリガ回路は自身の出力信号をフィードバックする構造を有していることに着目し、これを提案回路にも活用することで信号の立上り(立下り)を急峻にする方法を検討した。この結果、数10%程度の高性能化が達成できることを明らかにした。さらに、これらの回路技術の有効性を評価するため、HSPICEシミュレーションによる性能比較と共に、東京大学VDECセンターにより0.18ミクロンCMOS試作を行い、提案回路が所望の性能を実現できることを明らかにした。。これらの研究成果は、多値論理研究で最も権威のあるISMVL(多値論理国際シンポジウム)にて、2005年5月発表に採録決定された。

  • Research Products

    (18 results)

All 2005 2004

All Journal Article (18 results)

  • [Journal Article] Design of a Low-Power Multiple-Valued Integrated Circuit Based on Dynamic Source-Coupled Logic2005

    • Author(s)
      Akira Mochizuki
    • Journal Title

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing (to be published)(印刷中)

  • [Journal Article] Control Signal Multiplexing Based Asynchronous Data Transfer Scheme Using Multiple-Valued Bidirectional Current-Mode Circuits2005

    • Author(s)
      Tomohiro Takahashi
    • Journal Title

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing (to be published)(印刷中)

  • [Journal Article] A 1.88ns 54×54-bit Multiplier in 0.18μm CMOS Based on Multiple-Valued Differential-Pair Circuitry2005

    • Author(s)
      Akira Mochizuki
    • Journal Title

      2005 Sympsium on VLSI Circuits, Digest of Technical Papers (to be published)(印刷中)

  • [Journal Article] 多値電流モードNull Conventionロジックに基づくコンパクト非同期算術演算回路の構成2005

    • Author(s)
      鬼沢直哉
    • Journal Title

      電子情報通信学会第2種研究会「多値論理とその応用」研究会技術研究報告 MVL-05

      Pages: 61-66

  • [Journal Article] 多値差動ロジックに基づく高性能部分積生成回路の構成2005

    • Author(s)
      望月明
    • Journal Title

      電子情報通信学会2005年総合大会講演論文集

      Pages: C-12-11

  • [Journal Article] Low-Power Multiple-Valued Current-Mode Logic Using Substrate Bias Control2004

    • Author(s)
      Akira Mochizuki
    • Journal Title

      IEICE Trans.on Electronics E87-C・4

      Pages: 582-588

  • [Journal Article] 双方向同時制御に基づく非同期データ転送方式とそのVLSI実現2004

    • Author(s)
      高橋知宏
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌C J87-C・5

      Pages: 459-468

  • [Journal Article] Low-Power Motion-Vector Detection VLSI Processor Based on Pass-Gate Logic With Dynamic Supply-Voltage/Clock-Frequency Scaling2004

    • Author(s)
      Akira Mochizuki
    • Journal Title

      IEICE Trans.on Electronics 87-C・11

      Pages: 1876-1883

  • [Journal Article] Dynamically Function-Programmable Bus Architecture for High-Throughput Intra-Chip Data Transfer2004

    • Author(s)
      Akira Mochizuki
    • Journal Title

      IEICE Trans.on Electronics E87-C・11

      Pages: 1915-1922

  • [Journal Article] Differential Operation Oriented Multiple-Valued Encoding and Circuit Realization for Asynchronous Data Transfer2004

    • Author(s)
      Tomohiro Takahashi
    • Journal Title

      IEICE Trans.on Electronics E87-C・11

      Pages: 1928-1934

  • [Journal Article] Multiple-Valued Multiple-Rail Encoding Scheme for Low-Power Asynchronous Communication2004

    • Author(s)
      Tomohiro Takahashi
    • Journal Title

      Proc.34th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic 34

      Pages: 20-25

  • [Journal Article] Intra-Chip Address-Presetting Data-Transfer Scheme Using Four-Valued Encoding2004

    • Author(s)
      Akira Mochizuki
    • Journal Title

      Proc.34th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic 34

      Pages: 192-197

  • [Journal Article] Low-Power Pipelined VLSI System Using a Power-Supply-Controlled CMOS Pass-Gate Network and Its application2004

    • Author(s)
      Akira Mochizuki
    • Journal Title

      ITC-CSCC 2004

      Pages: 6C1L5/1-4

  • [Journal Article] Design of a Multiple-Valued Current-Mode Circuit Based on Signal Multiplexing for Asynchronous Duplex Communication2004

    • Author(s)
      Tomohiro Takahashi
    • Journal Title

      Proc.2nd Student-Organizing International Mini-Conference on Information Electronics System(SOIM-COE04) 2

      Pages: 221-224

  • [Journal Article] 多値ダイナミック差動論理に基づく高速低電力ALUの構成2004

    • Author(s)
      北村健
    • Journal Title

      平成16年電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2E6

      Pages: 181

  • [Journal Article] 多値非同期データ転送技術に基づくチップ内高速相互結合網の構成2004

    • Author(s)
      鬼沢直哉
    • Journal Title

      平成16年電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2E7

      Pages: 182

  • [Journal Article] 多値2線差動論理に基づく高性能算術演算VLSI2004

    • Author(s)
      望月明
    • Journal Title

      多値論理研究ノート 27

      Pages: 5-1-5-6

  • [Journal Article] 電流信号多重化に基づく非同期データ転送LSIの実現2004

    • Author(s)
      高橋知宏
    • Journal Title

      多値論理研究ノート 27

      Pages: 12-1-12-8

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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