2020 Fiscal Year Annual Research Report
Researches on Testing and Reliable Design of Superconducting Rapid Single-Flux-Quantum Circuits
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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、タイミング故障のためのテストパタン生成で必要となる、故障シミュレーションの高速化手法の提案を行った。
昨年度までに開発したテストパタン生成手法では、故障シミュレーションを繰り返し実行する。故障シミュレーションでは、正常回路の動作と、タイミング故障が発生すると仮定した回路の動作の、両方のシミュレーションを実行し、回路の振舞いを比較する。大規模回路に対し多数の故障を仮定するテストパタン生成では、この計算コストは高いため、本研究では以下の2つの点に着目し計算の効率化を行った。第1に、正常回路と故障回路の動作に共通部分があることに着目し、故障の影響範囲を特定し、それ以外のゲートの振舞いの計算を再利用できるようにした。第2に、単一磁束量子回路のパイプライン動作に着目し、テストパタン生成に影響し得るステージに属するゲートのみについて計算を行うようにした。これらのアイデアをシミュレーションプログラムに統合し、ベンチマーク回路の故障シミュレーションを行い、提案手法の有効性を確認した。
また、本課題を通して得られた単一磁束量子回路の動作タイミングに関する知見を、種々の設計段階に採り入れ、新しい設計手法の開発の基礎とした。その結果、論理シミュレーションアルゴリズムのより広範囲の回路動作への適用、ジョセフソン伝送線路と受動線路の両方を適所に活用する自動配置配線アルゴリズム、および、配線の分岐を考慮した指定長自動配線アルゴリズム、の3点に関し成果を得た。
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Research Products
(5 results)
