超高速光バスを有するモンテカルロ解析専用並列処理システムの試作

超高速光纤总线蒙特卡罗分析专用并行处理系统原型

• 批准号: 06555103
• 负责人: 小柳 光正
• 金额: $ 6.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06555103/
• 关键词: 光インターコネクション; 光導波路; 並列処理システム; バスボトルネック; モンテカルロ解析; デバイスシミュレーション; 極微細半導体素子; 大規模集積回路; 多層実装

モンテカルロ解析専用の新しい並列処理システムで用いる専用マイクロプロセッサチップ(RISCチップ)を設計した。このチップを0.65μmのA12層CMOS技術を行いて実際に試作し、その基本動作を確認した。モンテカルロ解析専用の新しいRISCチップのチップサイズは14×14mm2で、約70万個のトランジスタを搭載している。このチップは高速にデータを転送するための専用通信インタフェース・ユニットを内蔵しているところが通常のRISCチップと違っている。動作周波数は当初予想していた40MHzよりは低くなったものの(約20MHz)、採用した並列処理アーキテクチャ(リングバス・アーキテクチャ)がスケーラビリティにすぐれていたため、接続するプロセッサ数を100台以上とすることで充分なシステム性能を得ることのできる見通しを得た。以上のシステムでは、システムの基本動作と基本性能を確認するために、バスに通常の電気バスを採用したが、システムのより高性能化を目指してバスに光インターコネクションを採用することを検討した。また、光インターコネクションの採用と合わせて、チップの実装を多層実装技術を用いてシステムを小型化することも検討した。光インターコネクションに関しては、ポリイミドから成る光導波路とマイクロミラーを使って光により信号転送できることを確認した。シリコンチップ上への発光・受光素子の搭載はマイクロボンディング技術を用いて行った。また、チップの多層実装に関しては、シリコンチップを高精度に位置合わせしてこれを垂直方向に積み重ねる手法を開発した。また、そのための専用の3次元ウェーハアライナも開発した。これらの技術を使って小規模のテスト・システムを試作し基本動作の評価を行った。

The new parallel processing method for the analysis of a class of objects is designed by using a class of objects (RISC) This is a trial run of 0.65μm A12-layer CMOS technology, and the basic operations are confirmed. The new RISC platform for satellite analysis is 14×14 mm2, and about 700,000 satellite platforms are installed. This is a high-speed, high-speed, high-speed The number of operating cycles was originally expected to be 40MHz, but the frequency was low (about 20MHz), and parallel processing was adopted. The number of operating cycles was more than 100, and the performance was sufficient. The basic operation and basic performance of the above system are confirmed, and the general electric power is adopted. The purpose of the system is to improve the performance. The application of multi-layer packaging technology in the miniaturization of optical fiber systems The light source is connected to the optical waveguide, and the light source is connected to the optical waveguide, and the light source is connected to the optical waveguide. The light emitting and receiving elements of the solar cell are used in the solar cell. The multi-layer installation method is developed with high precision and vertical integration. The third dimension of the game is the opening of the game. This technology enables small-scale applications to be tested and evaluated.

项目成果

M.Koyanagi他5人: "Test Chip Fabrication of 3D Optically Coupled Common Memory for Parallel Processing System(Invited)" Proc.SPIE Intern.Symp.on Optoelectronic,Microelectronic and Laser Technologies(Photonics West'95). 2400-02 (1995)

M.Koyanagi 等 5 人：“并行处理系统的 3D 光耦合公共存储器的测试芯片制造（特邀）”Proc.SPIE Intern.Symp.on 光电、微电子和激光技术（Photonics West95）（Photonics West95）。 1995）

K. Miyake, M. Koyanagi他7人: "Fabrication and Evaluation of Three-Dimensional Optically Coupled Common Memory" Jpn. J. Appl. Phys.34. 1246-1248 (1995)

K. Miyake、M. Koyanagi 等 7 人：“三维光耦合共同存储器的制作和评估”J. Appl. 1246-1248 (1995)

K.Miyake,M.Koyanagi他7人: "Fabrication and Evaluation of Three-Dimensional Optically-Coupled Common Memory" Extended Abstracts of the 1994 Intern.Conf.on Solid State Devices and Materials. 965-966 (1994)

K. Miyake、M. Koyanagi 和其他 7 人：“三维光耦合公共存储器的制造和评估”1994 年 Intern.Conf.on Solid State Devices and Materials 的扩展摘要 965-966 (1994)。

T.Nagata,M.Koyanagi他8人: "Single Chip Integration of LED.Waveguide and Micromirrors" Extended Abstracts of the 1994 Intern.Conf.on Solid State Devices and Materials. 90-92 (1994)

T.Nagata、M.Koyanagi 和其他 8 人：“LED.波导和微镜的单芯片集成”1994 年 Intern.Conf.on 固态器件和材料的扩展摘要 (1994)。

K. -H. Yu, M. Koyanagi他4人: "Three-Dimensional Multi-Layered, Real-Time Micro Vision System" Proc. of International Symp. on Microsystems, Intelligent Materials and Robots. 382-385 (1995)

K. -H. Yu、M. Koyanagi 和其他 4 人：“三维多层实时微视觉系统”Proc. on Microsystems、Intelligent Materials and Robots (1995)。