2021 Fiscal Year Research-status Report
ニューロンMOSFETを用いた最小ユークリッド距離検索連想メモリに関する研究
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20K14795
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| Research Institution | Kurume National College of Technology |
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Principal Investigator |
原田 裕二郎 久留米工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教 (80849282)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 連想メモリ / ユークリッド距離 / 集積回路 / 類似検索 / 一致検索 / ニューロンCMOS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
連想メモリは、入力したデータとデータベースに保存されている複数の参照データを比較し、一致または最も類似するデータを検索する機能メモリの１つである。類似度の指標には、ハミング距離やマンハッタン距離、ユークリッド距離等があり、その中でもユークリッド距離を求めるには、２乗の演算が必要であるため、回路規模が大きくなってしまうという問題点があった。そこで、ニューロンMOSFETおよびMOSFETの特性を利用することで、簡単な回路構成の最小ユークリッド距離検索連想メモリを実現できるのではないかと考え、本研究に着手し、2021年度は以下の研究成果を得ることができた。
（１）昨年度発案したユークリッド距離検出回路について、集積化に向けたレイアウト設計のために調整およびビット数・要素数を増加した。
（２）提案するユークリッド距離検出回路のレイアウト設計を、オンセミコンダクタ新潟株式会社の0.8μmCMOSプロセスを用いて行った。
（３）複数の参照データの中から最もユークリッド距離が小さいデータを検索するための最小ユークリッド距離検索回路をユークリッド距離検出回路を提案し、設計を行った。また、最小ユークリッド距離検索回路について、電子回路シミュレータであるHSPICEによりその動作を確認した。
（４）現在、ニューロンCMOSインバータの入力端子－フローティングゲート間容量にコンデンサを使用しているが、回路規模削減のため、配線間容量を用いた手法の検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の進捗はやや遅れており、理由は大きく２つある。１つは、新型コロナウイルスによる授業準備や校務に追われ、研究時間を確保できなかった。また、集積化のための設計環境に不具合が発生し、再度環境構築する必要があったためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
提案した最小ユークリッド距離検索回路の調整を行い、ユークリッド距離検出回路および最小ユークリッド距離検索回路の集積化を行いたいと考えている。また、最小ユークリッド距離検索回路を連想メモリに組み込み、シミュレーションによりその動作を検証したい。集積化後は、実チップを用いた実験を行い、その動作の検証・評価を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
設計環境の再構築が余儀なくされたため、予定していた集積回路の試作を行えなかった。また、参加した国際会議はオンラインでの開催であったため海外出張がなく、次年度使用額が生じた。
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Research Products
(1 results)
