2021 Fiscal Year Annual Research Report
スピントロニクスベース高性能・省電力・高信頼IoTセンサノードの基盤研究開発
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21H03405
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
夏井 雅典 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10402661)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽生 貴弘 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (40192702)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 集積回路 / IoT / 不揮発ロジック / スピントロニクス / 高信頼化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，IoTセンサノードの高性能化・省エネルギー化，高信頼化それぞれの達成に必須となる以下の要素技術について，並行的に研究を推進した．
1．不要なエネルギー消費を徹底的に排除する細粒度パワーゲーティング（PG）技術：IoTセンサノードに想定される多様な動作環境の変化に応じて適切な電源供給の制御を可能とする動作環境適応型PGスイッチ制御技術に関して，所望の機能を実現するための回路構造に関する初期検討を行った．複数のパワースイッチの並列接続からなる回路構造を用い，動作環境に応じて適切なパワースイッチを選択することにより，パワーゲーティング前後における貫通電流や電源電圧変動を抑制可能であることを確認した．
2．多様な動作環境における安定動作を保証する高信頼要素回路技術：NV-LIM回路の省エネルギー性の本質である不揮発記憶機能を司るもっとも重要な要素回路である，不揮発フリップフロップ（NVFF）の高信頼化について，回路レベルの設計最適化に関する初期検討を行った．従来検討されてきた高信頼NVFFの回路構造の解析を行うとともに，自動合成技術糖を用いた設計フローに適用するためのRTLレベル記述について検討を行った．
3．高エネルギー効率な演算処理を可能とするIoTセンサノード向けアクセラレータ技術：センサノードにおいて多用される演算処理の高速化を目的としたアクセラレータ回路の構成方法について，対象とする処理の選定とアクセラレータに求められる性能・機能を調査した上で，開発するアクセラレータの具体的な仕様を検討した．
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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
3つの要素技術について並行的かつ継続的に研究を進められているとともに，細粒度パワーゲーティング（PG）技術については既に国際会議や学術論文でも発表することが出来ていることから，順調に進展していると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の実績を元に，各技術のさらなる高度化について検討を進める．また，本技術の実証のためのチップ試作についても具体的な検討を開始する．
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