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

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19760229
• 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): 2007 – 2009
• 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

高性能かつ超低消費電力のマイクロプロセッサの開発を目的として、新規不揮発性メモリ回路の提案、詳細な回路設計と回路シミュレータによる評価を行った。また、限られた面積で複数の演算処理が高速に達成できる動的再構成可能プロセッサの設計を行い、不揮発性メモリ回路を動的再構成可能プロセッサ内で使用する方法について検討を行った。以上により、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礎を築くことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Nonvolatile Static Random Access Memory Using Resistive Switching Devices: Variable-Transconductance Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor Approach (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Yusuke Shuto, Satoshi Sugahara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 49 ページ: 040209/1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonvolatile SRAM and flip-flop architectures using magnetic tunnel junctions with current-induced magnetization switching technology (2009)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Satoshi Sugahara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 48 ページ: 043001/1-7
  • 査読あり
• [学会発表] Nonvolatile delay flip-flop using pseudo-spin-MOSFETs and its power-gating applications (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Satoshi Sugahara
  • 学会等名: 11th Joint MMM-Intermag Conference, Washington DC
  • 年月日: 2010-01-20
• [学会発表] Nonvolatile power-gating microprocessor concepts using nonvolatile SRAM and flip-flop (2009)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Yusuke Shuto, Satoshi Sugahara
  • 学会等名: International Symposium on Silicon Nano Devices in 2030
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-10-13
• [学会発表] Nonvolatile SRAM(NV-SRAM) Using Functional MOSFET Merged with Resistive Switching Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Yusuke Shuto, Satoshi Sugahara
  • 学会等名: IEEE 2009 Custom Integrated Circuits Conference (CICC)
  • 発表場所: San Jose
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 擬似スピンMOSFETを用いた不揮発性DFF:バルーンDFFとの比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、菅原聡
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] マイクロプロセッサにおけるエマージングメモリデバイスへの期待 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、菅原聡、前島英雄
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Nonvolatile delay flip-flop using magnetic tunnel junctions with current-induced magnetization switching architecture (2009)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Satoshi Sugahara
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference
  • 発表場所: Sacramento
  • 年月日: 2009-05-07
• [学会発表] ノンポーラ型抵抗変化素子のSPICEモデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、菅原聡
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-04-02
• [学会発表] ノンポーラ型抵抗変化素子を用いた不揮発性SRAM (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、周藤悠介、菅原聡
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-04-02
• [学会発表] スピン注入磁化反転MTJを用いた不揮発性Dフリップフロップ (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、菅原聡
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] Analysis and design of nonvolatile SRAM using magnetic tunnel junctions with current-induced magnetization switching technology (2008)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Satoshi Sugahara
  • 学会等名: 53rd Annual Conf. Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Austin
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] スピン注入磁化反転MTJを用いた不揮発性SRAM:通常動作時消費電力の削減 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、菅原聡
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 春日井
  • 年月日: 2008-09-05
• [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ャ (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、菅原聡
  • 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
  • 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:Vhalfの影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、菅原聡
  • 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
  • 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 technology (2007)
  • 著者名/発表者名: Shuu'ichirou Yamamoto, Satoshi Sugahara
  • 学会等名: 52nd Annual Conf. Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Tampa
  • 年月日: 2007-11-09
• [学会発表] pseudo spin-MOSFET/spin-MOSFETの不揮発性SRAM/ラッチ回路への応用 (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] 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
• [図書] スピントロニクスの基礎と材料・応用技術の最前線 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本修一郎、周藤悠介、菅原聡
  • 総ページ数: 421
  • 出版者: CMC出版