| 研究課題/領域番号 |
15106006
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小柳 光正 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60205531)
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| 研究分担者 |
羽根 一博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893)
寒川 誠二 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30323108)
田中 徹 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40417382)
福島 誉史 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10374969)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2007
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| キーワード | 三次元積層型プロセッサ / マルチポート共有メモリ / 三次元積層化技術 / ウェーハ貼り合わせ / 光インターコネクション / 光導波路 / 並列処理システム / 高速データ転送 |
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| 研究概要 |
新しい共有メモリ結合型並列処理システムを提案し、実際に設計して性能評価を行った。設計したシステムでは、共有データは光インターコネクションより成る高速のマルチポート・リングバスを介して各プロセッサ(PE)に送られるようになっている。積層構造のノード共有キャッシュメモリを用いことによってミス率を減少させて、システム性能を向上させることができた。接続するプロセッサの台数にほぼ比例する性能が得られており、本研究で提案したシステムの有効性を確認できた。以上のような並列処理システム実現のかぎを握る光インターコネクション技術と三次元集積化技術について検討した。光導波路に関しては、0.029dB/cmという極めて損失の少ない光導波路の作製に成功した。この低損失光導波路を用いて、10Gbps(導波路長:5cm)の高速データ転送を確認した。また、ビームリードボンディング法という新しい手法を開発して、発光・受光素子をLSIテストチップ上への直接搭載することに成功した。これらの技術を用いて、キャッシュメモリとなるSRAMテストチップを光導波路で接続したテストモジュールを試作し、メモリチップ間で光によるデータ転送に成功した。三次元集積化技術に関しては、ウェーハ張り合わせによる三次元集積化技術を開発し、この技術を用いて世界初の三次元積層型プロセッサ・テストチップの試作に成功した。更に、10層積層の三次元積層型メモリ・テストチップの試作にも成功した。また、より大規模で高性能のプロセッサチップとメモリチップを積層するために、異なったサイズのチップを張り合わせることのできる新しい三次元集積化技術(スーパーチップインテグレーション技術)を開発した。
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