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2007 年度 実績報告書

不揮発性メモリ内蔵型超低消費電力動的再構成可能マイクロプロセッサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19760229
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)

キーワードマイクロプロセッサ / 動的再構成論理回路 / 不揮発性メモリ / 電源遮断 / 低消費電力
研究概要

本研究の目的は、新世代の超低消費電力高速マイクロプロセッサとなり得る動的可変論理プロセッサを開発することである。記憶部に高速不揮発性素子を使用し、動的電源遮断を行えるようにすることで、超低消費電力化を達成する。最終的には回路レイアウトまで行って、LSIチップを作製し、動的再構成機能、電力遮断効果等の動作を検証することを目標としている。
本年度は、まず、可変論理回路ブロック(RLB)内に組み込む不揮発性メモリモデルの開発を行った。不揮発性素子には電流誘起磁化反転機構を有した磁気抵抗トンネル素子(MTJ)を使用したSRAM、フリップフロップ回路等を提案し、主にアナログ回路シミュレータHSPICEによって動作検証を行い、本研究に合致する高速記憶、高速情報復帰が可能であることを確かめた。これらの回路は、CMOS製造プロセスとの相性が極めて良好で、早期実現が可能であると考えている。
一方で、可変論理回路ブロック(RLB)内部の配線および論理演算ユニット(ALU)の検討を行った。乗算や動画処理で使用される動き予測などのアプリケーションを想定して必要な機能を組み込んだ。また将来演算アルゴリズムが変わっても対応できるようにするため、回路規模が肥大化しない範囲で冗長性を持たせた。
さらに、可変論理回路ブロック(RLB)を集積した可変論理回路ユニット(RLU)を構成し、必要な機能が実行可能であることをVerilogシミュレーションにより検証した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007

すべて 学会発表 (5件) 産業財産権 (2件)

  • [学会発表] スピン注入磁化反転MTJを用いた不揮発性SRAM:Vhalfの影響2008

    • 著者名/発表者名
      山本 修一郎
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      船橋市
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] スピン注入磁化反転MTJを用いた不揮発性SRAM:仮想接地セルアーキテクチヤ2008

    • 著者名/発表者名
      山本 修一郎
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      船橋市
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] Nonvolatile SRAM and flip-flop architectures using magnetic tunnel junctions with current-induced magnetization switching technology2007

    • 著者名/発表者名
      Shuu'icliirou Yamamoto
    • 学会等名
      52nd Annual Conf. on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Tampa, Florida
    • 年月日
      2007-11-09
  • [学会発表] スピン注入磁化反転MTJを用いた不揮発性SRAM/ラッチ回路2007

    • 著者名/発表者名
      山本修一郎、菅原聡
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-07
  • [学会発表] pseudo spin-MOSFET/spin-MOSFETの不揮発性SPAM/ラッチ回路への応用2007

    • 著者名/発表者名
      山本 修一郎
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2007-09-07
  • [産業財産権] 記憶回路2007

    • 発明者名
      山本修一郎、菅原聡
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権番号
      特許権、特願2007-225697
    • 出願年月日
      2007-08-31
  • [産業財産権] ラッチ回路およびフリップフロップ回路2007

    • 発明者名
      山本修一郎、菅原聡
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権番号
      特許権、特願2007-227261
    • 出願年月日
      2007-09-03

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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