| 研究課題/領域番号 |
16H01713
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計算機システム
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小野寺 秀俊 京都大学, 情報学研究科, 教授 (80160927)
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| 研究分担者 |
塩見 準 京都大学, 情報学研究科, 助教 (40809795)
石原 亨 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (30323471)
土谷 亮 京都大学, 情報学研究科, 助教 (20432411)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2019年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2018年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2016年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
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| キーワード | 最小エネルギー動作 / 低消費電力設計 / 低電圧動作 / 動的電圧制御 / 基板電圧制御 / 消費エネルギー最小化 / オンチップモニタ / 電子デバイス・機器 / 省エネルギー / ディペンダブル・コンピューティング / 低消費電力技術 |
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| 研究成果の概要 |
必要とされる動作速度が与えられた場合に、トランジスタ特性や回路の動作環境を自己診断し、所定の動作速度を満足しつつ消費するエネルギーが最小となる電源電圧と閾値電圧を求める方法を開発した。試作した32bitプロセッサを用いた実測により、幅広い動作速度の要求や動作環境の変化に対して、最小エネルギー動作から5% 以内のエネルギー損失で回路を動作させることを確認した。また、P/Nウエル電圧を独立に制御可能なDLL型の基板電圧生成回路を開発し、最小エネルギー動作が自律的に達成できることを実チップで確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
集積回路内のトランジスタは、加わる電圧により強反転状態と弱反転状態に大別される。従来、最小エネルギー動作を与える電源電圧としきい値電圧の値は、動作領域ごとに別々に求められてきた。本研究では、動作状態によらずに閉形式の形で求めることに成功した。これにより、動作電圧や環境が大きく変動する状況においても、集積回路が最小エネルギで動作するように電源電圧やしきい値電圧を連続して調節することが可能となった。本技術により、所定の動作速度を達成しつつ最小の消費エネルギーで回路を動作させる事が可能となった点に大きな社会的意義がある。
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