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大規模AIシステムを想定した誘電体導波路によるチップ間通信技術基盤の確立

建立大规模人工智能系统的介电波导芯片间通信技术基础

基本信息

批准号：
21H03406
负责人：
飯塚哲也
金额：
$ 11.07万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03406/
关键词：
集積回路ミリ波導波路

项目摘要

本研究では、より大規模化するAIモジュール等への応用を想定し、従来の金属配線層の代わりにプラスチックなどの誘電体材料を導波路として利用した通信路を設けることで、近年の微細集積回路技術によって効率よく利用可能となったミリ波帯(30~300GHz)を活用した広帯域の通信経路を確保するとともに実装の柔軟性向上とコスト低減を目指し、AIモジュールの高効率化・高性能化につながる方式を提案する。理論と実測に立脚しながら与えられた集積技術下での最適設計指針を構築し、その指針に基づいてチップ間通信システムを実現することで、提案する実装および通信方式の高い通信速度と信頼性を実証するとともに、必要とされる要素技術とそれらの最適設計手法に関する学術基盤を確立することを目的とする。特に一対多通信で重要となることが考えられるデータ送信側の送信パワー向上のため、送信信号出力に用いられるパワーアンプの最適化が重要であり、当該回路の設計最適化を行った。これまでに用いてきた65nmバルクCMOS技術のみでは無く、SiGe BiCMOS 130nm技術も採用し設計・評価を行った。また、ミリ波帯キャリア周波数生成回路の効率および精度向上のため、伝送線路によるステージ間整合を応用したSiGe BiCMOS 130nmプロセスによる150GHz発振器の設計を行い、より高周波で効率のよい周波数生成回路の実現を目指設計・試作を行った。試作チップの実測評価により、主にシミュレーションモデルの不完全さにより、シミュレーションによる性能評価結果と実測による評価結果の乖離が大きい事が分かった。今後は要素回路TEGの再設計・再評価を通して増幅回路および発振回路の設計最適化につなげる。

In this study, large-scale modeling of AI devices and other equipment is used to determine the performance of metal distribution systems, the use of wireless communication devices, and the use of electrical and electronic materials. In recent years, micro-integrated circuit technology has achieved high performance rates. In recent years, we have made use of the possibility that 30~300GHz can be used to ensure that communication channels in the domain are flexible, flexible, upward, low-performance, high-performance and high-performance. In this paper, we discuss the design of the most important equipment under the set of technologies, such as the communication between the customers, the communication between the customers, the communication equipment, the communication mode, the communication speed, the communication speed, It is necessary to review the elements of technical training, the most advanced design methods, the foundation of science and technology, and to ensure that the purpose of the design is accurate. A special multi-communication system is used to optimize the most important information, and when the loop design is designed, it is the most important to send the signal. You need to know how to use your 65nm technology. Your CMOS technology is clean, and your SiGe BiCMOS 130nm technology is clean and reliable. The signal frequency of the generating loop is up, the precision of the transmission line is up, the integration of the transmission line is the SiGe BiCMOS 130nm, the 150GHz vibrator is designed, the high cycle frequency is the cycle number generation loop, the visual indicator of the loop is designed as the line. Make sure that you are not fully aware that the performance is not complete, and that you are not fully aware of the performance of the system. In the future, the element loop TEG will be redesigned, and then the amplitude loop will be redesigned.