不揮発性記憶素子を用いた高性能・低消費電力メニーコアマイクロプロセッサの開発

• 研究課題/領域番号: 22760248
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山本 修一郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (50313375)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: メニーコアプロセッサ / 不揮発性メモリ / 低消費電力 / 強磁性トンネル接合 / パワーゲーティング / 電力削減効率

研究概要

本研究ではメニーコアプロセッサによる並列処理と不揮発性記憶素子を用いた理想的なパワーゲーティング技術の融合により、新世代の高性能・低消費電力マイクロプロセッサを開発することを目標として研究を進め、パワーゲーティング時の電力削減効率の見積もり方法を発展させて、より良い回路構成を提案した。また、動的電圧周波数可変技術と電源遮断技術をメニーコアプロセッサに併用した場合のトータルの消費電力削減効果についてシミュレーションにより検証した。

研究成果

• [雑誌論文] Nonvolatile power-gating FPGA based on pseudo-spin-transistor architecture with spin-transfer-torque MTJs (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Yusuke Shuto, Satoshi Sugahara
  • 雑誌名: MRS Symposium Proceedings 巻: Vol.1430 ページ: 55-60
  • DOI: 10.1557/opl.2012.1183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonvolatile power-gating field-programmable gate array using nonvolatile static random access memory and nonvolatile delay flip-flops based on pseudo-spin-transistor architecture with spin-transfer-torque magnetic tunnel junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Yusuke Shuto,Satoshi Sugahara
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.51 号: 11S ページ: 11PB02-11PB02
  • DOI: 10.1143/jjap.51.11pb02
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonvolatile delay flip-flop using spin-transistor architecture with spin transfer torque MTJs for power-gating systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Yusuke Shuto, Satoshi Sugahara
  • 雑誌名: Electronics Letters 巻: Vol.47 号: 18 ページ: 1027-1028
  • DOI: 10.1049/el.2011.1807
  • 査読あり
• [雑誌論文] CMOS/スピントロニクス融合技術による不揮発性ロジックシステムの展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原聡、周藤悠介、山本修一郎
  • 雑誌名: まぐね 巻: 6巻 ページ: 5-15
  • NAID: 10027851011
• [雑誌論文] Nonvolatile delay flip-flop using spin-transistor architecture with spin transfer torque MTJs for power-gating systems (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yamamoto, Y.Shuto, S.Sugahara
  • 雑誌名: Electronics Letters 巻: 47 ページ: 1027-1028
  • 査読あり
• [学会発表] 疑似スピンMOSFETを用いた不揮発性デュアルポートSRAMセルの提案とNVPG応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学、神奈川県
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Nonvolatile flip-flop using pseudo-spin-transistor architecture and its power-gating applications, IEEE International Semiconductor (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto
  • 学会等名: Conference Dresden-Grenoble
  • 発表場所: Minatech Campus, Grenoble, France
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 疑似スピンMOSFET技術を用いたFPGAの不揮発性パワーゲーティング (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学、愛媛県
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 疑似スピンMOSFETを用いた不揮発性DFF:BETにおける静的リーク電流の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学、愛媛県
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Power-gating ability and power aware design of nonvolatile delay flip-flop using spin-transistor architecture with spin transfer torque MTJs (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yamamoto, Y.Shuto, S.Sugahara
  • 学会等名: International Magnetics Conference
  • 発表場所: Taipei International Convention Center, Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-04-28
• [学会発表] Nonvolatile Power-Gating FPGA Based on Pseudo-Spin-Transistor Architecture with Spin-Transfer-Torque MTJs
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto
  • 学会等名: Materials Research Society Spring Meeting
  • 発表場所: Moscone Center (USA)
• [学会発表] Nonvolatile flip-flop using pseudo-spin-transistor architecture and its power-gating applications
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto
  • 学会等名: IEEE International Semiconductor Conference Dresden-Grenoble (ISCDG)
  • 発表場所: MINATEC Campus (France)
• [学会発表] 擬似スピンMOSFETを用いた不揮発性DFF：BETにおける静的リーク電流の影響
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] 擬似スピンMOSFET技術を用いたFPGAの不揮発性パワーゲーティング
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] 擬似スピンMOSFETを用いた不揮発性デュアルポートSRAMセルの提案とNVPG応用
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学（神奈川県）