2019 Fiscal Year Research-status Report
超伝導単一磁束量子回路のテスト手法および高信頼化に関する研究
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18K11213
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
高木 一義 三重大学, 工学研究科, 教授 (70273844)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 論理回路 / 超伝導単一磁束量子デバイス / 設計自動化 / テストパタン生成 / タイミング故障 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、超伝導デバイスを用いた単一磁束量子ディジタル回路のためのテスト手法および高信頼化手法の開発を目的としている。本年度は、回路の高信頼化のための自動配置配線に関する研究成果公表、および、タイミング故障のためのテストパタン生成手法の提案を行った。
単一磁束量子回路の高信頼化のためには、パルスが各ゲートへ到着するタイミングの調整が重要であり、また、回路のテストにおいては、パルス到着タイミングに起因する論理故障を扱う必要がある。昨年度開発した、短距離配線にジョセフソン伝送線路、長距離配線に受動線路を用いる混合配線を行い、配線遅延を最小化する、自動配置配線アルゴリズムに関する研究成果を国際会議で発表した。受動線路を用いた配線における指定長配線アルゴリズムの開発も進めている。
また、昨年度モデルを構築した、実際のチップにおけるパルスの到着が設計で想定されたサイクルに対し遅れる、または早まるタイミング故障について、テストパタン生成手法を提案した。まず、ある論理ゲートにおけるタイミング故障を、その論理ゲートにおけるパルスの到着順が設計と実際のチップで異なることと定義し、故障時に想定される回路の振舞いを全て数え挙げられるようにした。この故障に対し、連続する2つの入力パタンによる故障検出が可能であることを示した。入力パタンのペアを連鎖し、仮定する故障のうち検出可能なものを全て検出する、コンパクトなパタン列を生成するための基本的なアルゴリズムを示した。また、連続する3つの入力パタンによる故障の同定が可能であることを示し、同様に入力パタンの3個組を連鎖して故障診断を行うアルゴリズムを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度予定していた、提案モデルに基づく故障検出および診断のためのテストパタン生成手法の確立に関する進捗は、計画通りである。また、回路の高信頼化のための配置配線設計アルゴリズムの開発も順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
提案手法に基づくテストパタン生成ツールを開発中であり、実際に設計されている回路データへの適用は今後の課題である。故障モデル、サイクルやタイミングの概念の扱い方などの洗練も続ける。実際の回路のデータ解析を進め、試作回路の測定、評価の準備を行う。
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| Causes of Carryover |
研究代表者の異動に伴い、計算機設置環境の整備のため計算サーバの購入が一部遅れている。また、実験補助を行う人材が確保できなかった。次年度は問題が解消するため遅れた分を合わせて執行可能である。
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