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2011 年度 実績報告書

統計的タイミング解析を用いたディジタル回路設計手法の確立に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21560364
研究機関中央大学

研究代表者

築山 修治  中央大学, 理工学部, 教授 (90142314)

研究分担者 福井 正博  立命館大学, 理工学部, 教授 (50367992)
キーワードタイミング検査 / 統計的静的遅延解析 / クリティカルパス / ばらつき要因解析 / 遅延ばらつきライブラリ / 電源配線最適化 / 集積回路設計 / 設計自動化
研究概要

本年度は,高性能システムLSIに対する統計的設計手法の確立を目指して,1.タイミング検査の効率的実行手法,2.タイミング信頼性を向上するための電源配線最適化手法,および3.タイミング制約を満たす高信頼・小面積・低消費電力回路の自動合成手法に関する研究に取り組み,以下の成果を得た.
1.前年度に構築した高精度の統計的静的遅延解析手法およびクリティカルパスを構成する可能性の低い経路を除去する手法のプログラムを完成させた.前者に関しては,Dresdenで開催された国際会議(DATE2012)においてデモ展示した(2012年3月13日).後者に関しては現在評価を継続中である.また,製造ばらつきだけでなく,経年劣化も考慮した統計的静的遅延解析手法を構築した,簡単な評価結果からは,今後の統計的手法において重要な役割を果たすであろうとの感触を得ている.
2.タイミング違反だけでなく,エレクトロマイグレーションによるビアの経年劣化も考慮できる電源配線手法を構築した.この手法は,多目的最適化手法を用い,ビアの配置を改善して,総合的に信頼性を向上させるものである.また,設計時に,NBTIによるトランジスタの経年劣化の影響を効果的に考慮する手法を考案し,典型的なクリティカルパスに対する論理シミュレーションにより,NBTIの要因であるトランジスタのオンタイム率を最悪値の0.5で扱うと良いことが分かった、これにより,NBTIを考慮したタイミング最適化手法の信頼効性を高めることができる.
3.統計的静的遅延解析手法を繰り返し用いる食欲アルゴリズムを構築したが,プログラムは完成していない.今後,温度と電源電圧のばらつきを,1.で述べた経年劣化と同様な取り扱いをすることにより,1つの実用的システムとして完成させ,ベンチマーク回路や,自動合成した回路を用いて,その性能を検証する予定である.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] GPUによる電源配線シミュレーションの高速化と評価2012

    • 著者名/発表者名
      磯田有哉, 横田誠, 福井正博
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: vol.J95-D, no.3 ページ: 366-375

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ビア信頼性を考慮した電源配線最適化手法2012

    • 著者名/発表者名
      三木陽生, 古川雅弥, 福井正博, 築山修治
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A

      巻: J95-A ページ: 367-374

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Statistical Maximum Algorithm for Gaussian Mixture Models Considering the Cumulative Function Curve2011

    • 著者名/発表者名
      Shuji Tsukiyama, Masahiro Fukui
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals

      巻: E94-A ページ: 2528-2536

    • DOI

      10.1587/transfun.E94.A.2528

    • 査読あり
  • [学会発表] NBTIを考慮した電源配線最適化の一手法2012

    • 著者名/発表者名
      長田賢明
    • 学会等名
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • 発表場所
      B-CONプラザ、別府市
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] GPUを用いた2次元パッキング問題に対する一手法2012

    • 著者名/発表者名
      片岡満
    • 学会等名
      第26回エレクトロニクス実装学会講演大会
    • 発表場所
      中央大学理工学部,東京
    • 年月日
      2012-03-07
  • [学会発表] システムオングラス液晶ディスプレイのための入力信号配線幅設計について2012

    • 著者名/発表者名
      水津太一
    • 学会等名
      第26回エレクトロニクス実装学会講演大会
    • 発表場所
      中央大学理工学部,東京
    • 年月日
      2012-03-07
  • [学会発表] 経年劣化を考慮した統計的遅延解析の一手法2012

    • 著者名/発表者名
      築山修治
    • 学会等名
      情報処理学会SLDM研究会
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘,宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2012-03-02
  • [学会発表] A power grid optimization algorithm considering timing degradation by NBTI2011

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukui
    • 学会等名
      2011 International SoC Design Conference (ISOCC 2011)
    • 発表場所
      Ramada Plaza Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20111131
  • [学会発表] システムオングラス液晶ディスプレイの入力信号配線幅設計に関する一考察2011

    • 著者名/発表者名
      水津太一
    • 学会等名
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • 発表場所
      ニューウェルシティ宮崎,宮崎市
    • 年月日
      2011-11-28
  • [学会発表] An Automatic Layout Method for Timing Pulse Generator of Small LCD Driver2011

    • 著者名/発表者名
      Shuji Tsukiyama
    • 学会等名
      The 20th European Conference on Circuit Theory and Design (ECCTD 2011)
    • 発表場所
      Linkoping Konsert & Kongress, Linkoping, Sweden
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] A Power Grid Optimization Algorithm Considering Via Reliability2011

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukui
    • 学会等名
      The 20th European Conference on Circuit Theory and Design (ECCTD 2011)
    • 発表場所
      Linkoping Konsert & Kongress, Linkoping, Sweden
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] A New Statistical Maximum Operation for Gaussian Mixture Models and Its Evaluations2011

    • 著者名/発表者名
      Shuji Tsukiyama
    • 学会等名
      The 20th European Conference on Circuit Theory and Design (ECCTD 2011)
    • 発表場所
      Linkoping Konsert & Kongress, Linkoping, Sweden
    • 年月日
      2011-08-29
  • [学会発表] A Dependable Power Grid Optimization Algorithm Considering NBTI Timing Degradation2011

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukui
    • 学会等名
      The 9th IEEE NEWCAS Conference
    • 発表場所
      Mercure cite mondiale Hotel, Bordeaux, France
    • 年月日
      2011-06-28
  • [備考] 築山研究室

    • URL

      http://www.elect.chuo-u.ac.jp/tsuki/index.html

  • [備考] 福井研究室

    • URL

      http://www.bkc.ritsumei.ac.jp/se/re/fukuilab/

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公開日: 2013-06-26  

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