１００億トランジスタ規模集積回路のチップレベルタイミング解析技術に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500071
• 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: 立命館大学
• 研究代表者: 福井 正博 立命館大学, 理工学部, 教授 (50367992)
• 研究分担者: 築山 修治 中央大学, 理工学部, 教授 (90142314)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 高信頼化 / 長寿命化 / 見える化 / 信頼性ホットスポット / 経年劣化

研究概要

集積回路技術の進展に伴い，回路が大規模化・複雑化すると共に，物理変動によるタイミング動作保証が困難化している．本研究課題は，次世代の集積回路に対して，製造ばらつき，電源電圧，熱変動，トランジスタの経年劣化を考慮し，チップレベルでのタイミング解析を高速に行う技術の確立を目指し，
(A) パワーゲーティングによるラッシュカレントに関する信頼性ホットスポットの見える化システム，(B) トランジスタの発熱，電源配線のＩＲドロップの高速統計的解析技術の解明，(C) NBTI などの経年劣化と製造ばらつきに起因する遅延ばらつきを統一的に取り扱うことができる遅延モデルと統計的静的遅延解析手法を完成した．

研究成果

• [雑誌論文] A new delay distribution model with a half triangular distribution for statistical static timing analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuji Tsukiyama and Masahiro Fukui
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: vol.E96-A, no.12 ページ: 2542-2552
  • DOI: 10.1587/transfun.E96.A.2542
  • 査読あり
• [雑誌論文] 局所領域フィッティングによる高精度・高効率 RTL 電力マクロモデル (2013)
  • 著者名/発表者名: 川内裕文, 谷口一徹, 加藤諒, 福井正博
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌 A 巻: vol. J96-A, no. 7 ページ: 423-431
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPGPU による電源回路シミュレーションに対する後退オイラー法の実装と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林磊, 塩野隼人, 福井正博
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌 A 巻: vol. J96-A, no. 5 ページ: 215-224
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPU による LSI 設計の高速化技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福井正博, 林憲一
  • 雑誌名: IEICE Fundamentals Review 巻: vol.6, no.3 ページ: 210 -217
  • 査読あり
• [雑誌論文] A power grid optimization algorithm by direct observation of manufacturing cost reduction (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hayashi, Yoshiyuki Kawakami, and Masahiro Fukui
  • 雑誌名: Circuits and Systems 巻: vol.3, no.4 ページ: 325-333
  • DOI: 10.4236/cs.2012.34046
  • 査読あり
• [雑誌論文] A parallel circuit simulator for iterative power grids optimization system (2012)
  • 著者名/発表者名: Taiki Hashizume, Masaya Yoshikawa, and Masahiro Fukui
  • 雑誌名: Circuits and Systems 巻: vol.3, no.2 ページ: 153-160
  • DOI: 10.4236/cs.2012.32020
  • 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, 吉川雅弥, 福井正博, 築山修治
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌 A 巻: vol.J95-A, no.4 ページ: 367-374
  • 査読あり
• [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: 電子情報通信学会和文論文誌 D 巻: vol.J95-D, no.3 ページ: 366-375
  • 査読あり
• [雑誌論文] A statistical maximum algorithm for Gaussian mixture models considering the cumulative distribution function curve (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuji Tsukiyama and Masahiro Fukui
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: vol.E94-A, no.12 ページ: 2258-2536
  • DOI: 10.1587/transfun.E94.A.2528
  • 査読あり
• [雑誌論文] 等電力曲線モデルに基づく高精度・高効率 RTL 電力マクロモデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 川内裕文, 谷口一徹, 冨山宏之, 福井正博
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 C 巻: vol.131, no.11 ページ: 1907-1914
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.131.1907
  • 査読あり
• [学会発表] GPGPUを用いた VLSI チップ熱解析の一手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大村崇 , 林磊 , 孟林 , 福井正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会 VLSI 設計技術研究会
  • 発表場所: 鹿児島県文化センター, 鹿児島県
  • 年月日: 2013-11-29
• [学会発表] A GPGPU implementation of parallel backward Euler algorithm for power grid circuit simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Lei Lin, Masahiro Fukui, and Shuji Tsukiyama
  • 学会等名: Proc. 11th IEEE International NEWCAS Conference
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2013-06-18
• [学会発表] 大規模集積回路の信頼性ホットスポット見える化に関する一試行 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木下克也, 鷲見知彦, 石原完, 林磊, 福井正博
  • 学会等名: 情報処理学会システム LSI 設計技術研究会
  • 発表場所: 対馬市交流センター, 長崎県
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] A new delay distribution model to take long-term degradation into account (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuji Tsukiyama and Masahiro Fukui
  • 学会等名: Proc. 4th IEEE Latin American Symposium on Circuits and Systems
  • 発表場所: Cuzco, Peru
  • 年月日: 2013-02-28
• [学会発表] GPGPU による電源配線回路シミュレーションの高速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林磊, 福井正博
  • 学会等名: 電子通信学会集積回路研究会 (ICD) 第4回アクセラレーション技術発表討論会
  • 発表場所: 福井大学, 福井県
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] An effective method to use GPU for rectangle packing (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Kataoka, Shuji Tsukiyama, Takashi Kambe, and Masahiro Fukui
  • 学会等名: Proc. 10th IEEE International NEWCAS Conference
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2012-06-18
• [学会発表] A GPGPU implementation of parallel backward Euler algorithm for power grid circuit simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Lei Lin, Hayato Shiono, Makoto Yokota, and Masahiro Fukui
  • 学会等名: Proc. 17th Workshop on Synthesis and System Integration of Mixed Technologies
  • 発表場所: B-CON プラザ, 大分県
  • 年月日: 2012-03-10
• [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, 福井正博, 築山修治
  • 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, 大分県
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] GPGPU による電源配線回路シミュレーション高速化手法の性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩野隼人, 林磊, 横田誠, 福井正博
  • 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, 大分県
  • 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, 福井正博
  • 学会等名: 情報処理学会システム LSI 設計技術研究会
  • 発表場所: ホテル松島大観荘, 宮城県
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] RTL delay macro-modeling with Vt and Vdd variability (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Koyagi, Sohaib Majzoub, Masahiro Fukui, and Resve Saleh
  • 学会等名: Proc. 6th IEEE International Design and Test Workshop
  • 発表場所: Beirut, Lebanon
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] A power grid optimization algorithm considering timing degradation by NBTI (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Fukui, Yoriaki Nagata, and Shuji Tsukiyama
  • 学会等名: Proc. International SoC Design Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2011-11-18
  • 招待講演
• [学会発表] EDA への GPGPU 適用例の紹介 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福井正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] GPGPU によるバックワードオイラー法回路シミュレーションの高速化の一試行 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林磊, 塩野隼人, 横田誠, 福井正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] A power grid optimization algorithm considering via reliability (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Fukui, Haruo Miki, Masaya Yoshikawa, and Shuji Tsukiyama
  • 学会等名: Proc. 20th European Conference on Circuit Theory and Design
  • 発表場所: Linkoping, Sweden
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] A new statistical maximum operation for Gaussian mixture models and its evaluations (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuji Tsukiyama and Masahiro Fukui
  • 学会等名: Proc. 20th European Conference on Circuit Theory and Design
  • 発表場所: Linkoping, Sweden
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] A dependable power grid optimization algorithm considering NBTI timing degradation (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Fukui, Syota Nakai, Haruo Miki, and Shuji Tsukiyama
  • 学会等名: Proc. 9th IEEE International NEWCAS Conference
  • 発表場所: Bordeaux, France
  • 年月日: 2011-06-28
• [備考] 福井研究室
  • URL: http://www.bkc.ritsumei.ac.jp/se/re/fukuilab/
• [備考] 築山研究室
  • URL: http://www.elect.chuo-u.ac.jp/tsuki/index.html