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プロセッサ・メモリ融合ユニット高密度分散配置型新アーキテクチャ・マイクロプロセッサ

研究課題

研究課題/領域番号 06452209
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

小谷 光司  東北大学, 工学部, 助手 (20250699)

研究分担者 柴田 直  東北大学, 工学部, 助教授 (00187402)
大見 忠弘  東北大学, 工学部, 教授 (20016463)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1995年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1994年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワードフレックスウェア / ニューロンMOS / 低消費電力 / 高速乗算器 / 高精度プロセス / センスアンプニューロンMOS / プロセス精度 / プロセッサ・メモリ融合
研究概要

従来のノイマン型マイクロプロセッサとは構造がまったく異なる,“演算ユニット・メモリ一体分布型ニューハードウェア"により,しなやかで,かつ瞬時応答性を兼ね備えた知能集積回路を実現するための要素技術に関して研究を実施した。“やわらかい論理回路"(Flexware)からなる論理演算機能にメモリ機能を付与したユニットを分散配置し,機能的にネットワークを構成することにより,ボトルネックの無い理想的なデータフローが実現でき,瞬時応答性が実現できる。実時間で機能可能なFlexwareは,高機能4端子デバイスのνMOSを用いることにより,非常に少ない素子数が実現できた。超高速のチップ動作のためのセルフタイミング機構も,νMOSにより簡単に実現できた。クロック制御のフローティングゲートスイッチを付加したνMOS回路形式により,演算精度と信頼性が向上した。さらに,フローティングゲートレベルでの減算機構が実現できた。この技術は,スイッチトキャパイタ技術と,νMOS技術を融合させた新しい回路技術である。センスアンプ技術を応用することにより,νMOS回路の低消費電力化が実現できた。以上の技術を集結することにより,極低消費電力のA/D変換器と非常に高速な乗算器を実現した。試作した4ビット一括加算A/D変換器は,6MS/sの変換速度で1.2mWしか消費せず,従来形式の1/10以下の低消費電力化が実現された。また,一括加算原理を用いた64ビット乗算器は,3nsのスループットで動作可能であることがシミュレーションにより明らかになった。また,これらの高機能νMOS回路を実現するために必要なデバイス製造プロセスの精度に関して考察し,要求精度として提示した。50値多重化を実現するためには,主要デバイスパラメータを数パーセントの精度に保たなければならないことが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] T. Ohmi: "Trend for Future Silicon Technology" Jap. J. Appl. Phys.33. 6747-6755 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kotani: "Impact of High-Precision Processing on the Functional Enhancement of Neuron-MOS Integrated Ciruits" IEICE Trans. on Electron.E79-C. (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shibata: "Implementing Intelligence on Silicon Using Neuron-Like Functional MOS Transistors" Advances in Neural Information Processing Systems 6. 919-926 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kotani: "Clocked-Neuron MOS Logic Circuits Employing Auto-Threshold-Adjustment" Digest of Tech. Papers, 1995 Int. Solid-State Circuit Conf.320-321 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小谷光司: "自動しきい値調整機能を用いたクロック制御ニューロンMOS論理回路" 電子情報通信学会技術研究報告. 95. 57-64 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Imai: "Clocked Neuron-MOS Circuit Technology for Highly-Reliable Logic Operations" Technical Report of IEICE. 205-219 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kotani: "DC-Current-Free Low-Power A/D Converter Circuitry Using Dynamic Latch Comparators with Divided-Capacitance Voltage Reference" 1996 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. (発表予定). (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohmi: ""Trend for Future Silicon Technology, "" Japanese Journal of Applied Physics. Vol. 33, Part 1, No. 12B. 6747-6755 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kotani, T.Shibata, and T.Ohmi: ""Impact of High-Precision Processing on the Functional Enhancement of Neuron-MOS Integrated Circuits, "" IEICE Transactions on Electronics. Vol. E79-C,No. 3. (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibata, K.Kotani, T.Yamashita, H.Ishii, H.Kosaka and T.Ohmi: ""Implementing Intelligence on Silicon Using Neuron-Like Functional MOS Transistors, "" Advances in Neural Information Processing Systems. 6. 919-926 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kotani, M.Imai, T.Shibata, and T.Ohmi: ""Clocked-Neuron-MOS Logic Circuits Employing Auto-Threshold-Adjustment, "" 1995 International Solid-State Circuit Conference, Digest of Technical papers. FP 19.5. 320-321,388 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kotani, T.Shibata, M.Imai, and T.Ohmi: ""Clocked-Neuron-MOS Logic Circuits Employing Auto-Threshold-Adjustment, "" Technical Report of IEICE (in Japanese). Vol. 95, No. 20, CPSY98-8. 57-64 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Imai, K.Kotani, T.Shibata, and T.Ohmi: ""Clocked Neuron-MOS Circuit Technology for Highly-Reliable Logic Operations, "" Technical Report of IEICE,International Workshop on Advanced LSI's 1995. 205-212 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kotani, T.Shibata and T.Ohmi: ""DC-Current-Free Low-Power A/D Converter Circuitry Using Dynamic Latch Comparators with Divided-Capacitance Voltage Reference, "" 1996 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. (to be presented). (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kotani: "Impact of High-Precision Processing on the Functional Enhancement of Neuron-MOS Integrated Circuits" IEICE Trans.on Electron.E79-C. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kotani: "DC-current-free low-power A/D converter circuitry using dynamic latch comparators with divialed-capacitance voltage reference" IEEE International Symposium on Circuits and Systems. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohmi: "Four-Terminal Device Electronics for Intelligent Silicon Integrated System" Ert.Abst.,1995 Int.Conf.on Solid State Devices and Materials. 1-3 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Kotani,et al.: "Clocked-Neuron-MOS Logic Circuits Employing Auto-Threshold-Adjustment" ISSCC Digest of Technical Papers. 320-321 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tadashi Shibata,et al.: "Implimenting Intelligence on Silicon Using Neuron-Like Functional MOS Transistors" Advances in Neural Information Processing System. 6. 919-926 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tadahiro Ohmi: "Trends for Future Silicon Technology" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 6747-6755 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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