先端デバイスを用いた論理回路の高信頼化タイミング設計手法の研究

• 研究課題/領域番号: 24500061
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高木 一義 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (70273844)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 論理回路 / 論理関数 / タイミング設計 / レイアウト設計 / 超伝導単一磁束量子デバイス

研究成果の概要

下記の2点の成果を得た。
1. 超高速かつ低消費電力の論理回路が実現可能である、超伝導単一磁束量子論理デバイスを用いた集積回路の、自動配置および配線手法を開発した。これまで人手でチェック、修正が必要であったレイアウト設計の自動化が可能になり、タイミング余裕の広い高信頼な回路の設計が容易になった。
2. 断熱型磁束量子パラメトロンは、大規模回路が制作可能になりつつある超低電力論理デバイスであり、多数決ゲートを基本論理素子とする。本研究では、このデバイスを用いた論理回路の合成手法の基礎となる、5変数までの全ての論理関数に対する3入力多数決ゲートを用いた最小段数の回路を列挙した。

研究成果

• [学会発表] 単一磁束量子回路のパルス到着タイミングを最適化する配置配線手法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村翔、高木一義、高木直史
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス、滋賀県草津市
  • 年月日: 2015-03-11
• [学会発表] 3入力多数決ゲートを用いた5変数論理関数の最小段数回路 (2015)
  • 著者名/発表者名: 守家大雄、高木一義、高木直史
  • 学会等名: 2014年冬のLAシンポジウム
  • 発表場所: 京都大学 吉田キャンパス北部構内 数理解析研究所、京都府京都市
  • 年月日: 2015-01-28
• [学会発表] Minimum Depth Logic Circuits for Five-Variable Logic Functions Using Three-Input Majority Gates (2014)
  • 著者名/発表者名: M.Moriya, K.Takagi, N.Takagi
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2014)
  • 発表場所: National Institute of Information and Communications Technology (NICT), Kobe, Japan
  • 年月日: 2014-12-01
• [学会発表] Automatic Placement and Routing of a Pipelined Module in an RSFQ Logic Circuit with Timing Constraints (2014)
  • 著者名/発表者名: S.Nishimura, K.Takagi, N.Takagi
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop for Young Scientists (SSV2014-YS)
  • 発表場所: Nagoya University
• [学会発表] 単一磁束量子回路向けの論理ゲート配置手法
  • 著者名/発表者名: 西村翔, 高木一義, 高木直史
  • 学会等名: 2013年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学