2022 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-context scrubbing for radiation-hardened optoelectronic devices with 1 Grad TID tolerance
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21H03407
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
渡邊 実 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (30325576)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | プログラマブルデバイス / FPGA / スクラビング / 光再構成型ゲートアレイ / ホログラムメモリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界初となる順序回路のマルチコンテキストスクラビングの実証試験を実施した。スクラビング試験向けに4つのコンテキストを持つ光再構成型ゲートアレイのプロトタイプシステムを開発した。このプロトタイプシステムは4つの半導体レーザ、4つの記憶領域を持つホログラフィックメモリ、光再構成型ゲートアレイVLSIから構成される。ホログラフィックメモリには4つのコンテキストが記録され、それらがプログラマブルゲートアレイに対して動的に実装される。この光を用いた構成の周期は１マイクロ秒以下であり、FPGAの数百ミリ秒のシリアル構成とは比較にならない高速動的再構成が可能になる。この高速再構成の機能をスクラビングに適用すると非常に高いソフトエラー耐性が実現できる。加えて、マルチコンテキストを適用するマルチコンテキストスクラビングでは恒久故障からも同様に、システムを停止させること無く復旧させることができる。この度の実装では１ビットのカウンターを実装し、マルチコンテキストスクラビングの実証試験を行った。結果、マルチコンテキストスクラビングにおいて、ソフトエラーが生じても、恒久故障が生じても、動作を中断させること無くシステムの動作が維持できることを試験的に実証した。
現在までに研究の核心的部分となる、世界初の順序回路のマルチコンテキストスクラビングの実証試験に成功している。今後は、Am241によるソフトエラー耐性試験、Co60によるトータルドーズ耐性試験を行い、総合的にマルチコンテキストスクラビングの有効性を評価していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた研究項目全てを達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに研究の核心的部分となる、世界初の順序回路のマルチコンテキストスクラビングの実証試験に成功している。今後は、Am241によるソフトエラー耐性試験、Co60によるトータルドーズ耐性試験を行い、総合的にマルチコンテキストスクラビングの有効性を評価していく。
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[Journal Article] Multi-context optically reconfigurable gate array system used for fast-neutron experiments2023
Author(s)
Sae Goto, Kakeru Ando, Kaho Yamada, Minoru Watanabe, Nobuya Watanabe, Makoto Kobayashi, Mitsutaka Isobe, Kunihiro Ogawa, Shingo Tamaki, Isao Murata, Sachie Kusaka
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Journal Title
16TH IEEE DALLAS CIRCUITS AND SYSTEMS CONFERENCE
Volume: -
Pages: 1
Peer Reviewed
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