2012 Fiscal Year Annual Research Report
3次元光電子機械プログラマブルデバイスの開発と動的回路実装技術の確立
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24300017
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
渡邊 実 静岡大学, 工学部, 准教授 (30325576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大坪 順次 静岡大学, 工学部, 教授 (00176942)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光再構成ゲートアレイ / 再構成可能LSI / FPGA / ホログラムメモリ / MEMS |
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| Research Abstract |
近年、集積回路の微細化が極限にまで進み、トランジスタの絶縁膜は原子数個分、配線やビア等の金属構造物もナノサイズになり、集積回路における特性のばらつき、製造不良、劣化故障の急増が問題視されている。このまま微細化が進めば、原子1個のばらつきが集積回路の大幅な性能ダウン、製造不良、劣化の加速を引き起こし、カスタム集積回路の量産が難しくなると警告されている。この時の候補が100%良品でなくても使用できるプログラマブルデバイスであるが、カスタム集積回路と比較して性能が低い問題がある。そこで本研究ではMEMS (Micro Electro Mechanical Systems)、レーザアレイ、ホログラムメモリ、集積回路を駆使した3次元光電子機械プログラマブルデバイスを開発し、そのデバイス上でカスタム集積回路の性能を打ち破れる動的回路実装技術の確立を目指す。
MEMS・レーザモジュールの開発では、1つのMEMSミラーを4つの異なる角度に制御し、4つのコンテキストのアドレッシングが可能なモジュールを開発した。また、光再構成型ゲートアレイVLSIの開発においては、コンパレータを使用し、プロセスのばらつきの補正が可能な新しい光再構成型ゲートアレイVLSIの設計を進めた。また、光電子機械プログラマブルデバイスのプロトタイプの試作においては、前述のMEMS・レーザモジュールを使用して光電子機械プログラマブルデバイスのプロトタイプを試作評価した。
また、60nmプロセスのゲートアレイ、28nmプロセスにおけるゲートアレイを用いて、単一命令のみのMISC (Mono - Instruction Set Computer)の実装評価試験を行った。その結果、最大で2000倍にも達する性能向上を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
全ての項目で計画通り進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究に進捗遅れは無いので、このまま次年度も計画を変更せず、計画通りに研究を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
2012年度は、3月出版予定のジャーナルが次年度の出版にずれ込んだことから、その分の予算が余った。これは次年度の論文出版費として使用する。
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