非同期式高速単一ボルテックスロジック回路の研究

异步高速单涡旋逻辑电路的研究

• 批准号: 10142204
• 负责人: 吉川 信行
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10142204/
• 关键词: RSFQ回路; 単一磁束量子; 超伝導; 集積回路; SFQ; 論理回路; 非同期システム

高速単一ボルテックスロジック回路は、(1)高速動作、(2)低消費電力、(3)高温酸化物超伝導体に適用可能、等の優れた性能を持つ。しかしながら、原理的に各ゲートへの同期クロック分配が必要不可欠であり、大規模な回路の実現が問題となっている。本研究は、ロジックブロック間で2線式の相補的な信号を用いる非同期式単一ボルテックスロジック回路をNb系プロセスを用いて設計・試作し、その高速動作の検証を行うことを目的とする。これにより、単一ボルテックスロジック回路における非同期方式の有効性を示し、大規模な単一ボルテックスロジックの実現を目指す。本非同期方式は特にパラメータのばらつきが大きな高温酸化物超伝導体を用いた単一ボルテックスロジック回路においてその有効性を発揮すると思われる。本年度では、(1)回路の物理レイアウトにおける浮遊インダクタンスの評価。(2)回路パラメータ最適化ツールの作成と回路歩留りの理論的評価。(3)マスクレイアウト設計支援用CADの整備。等の基礎的事項について研究を行い、高速単一ボルテックスロジック回路の設計環境を整備した。また、非同期方式を用いたデマルチプレクサ回路の設計を行い、米国HYPRES社のNbプロセスを用いて回路の試作を行った。これにより、2ビット〜8ビットの非同期式デマルチプレクサの正常動作を確認した。更にオンチップ高速テストシステムにより回路の18G/s動作を実証し、本非同期方式の有効性を示すことができた。

The high-speed single-loop circuit maintains excellent performance such as (1) high-speed operation,(2) low power consumption, and (3) applicability for high-temperature acidified superconducting conductors. For example, the problem of large-scale loop is that the distribution of the loop is necessary. This study aims to design, test and verify the application of 2-wire complementary signals in asynchronous circuits. This is an indication of the effectiveness of the asynchronous mode of operation and the realization of the large-scale operation. This non-synchronous mode is characterized by high temperature acidification and high temperature conductivity. This year,(1) the physical transformation of the loop, the evaluation of the floating temperature and temperature. (2)A Review of the Theory of Loop Optimization (3)CAD preparation for design support. Basic issues such as research, high-speed single-display circuit design environment preparation The design and implementation of Nb-loop of HYPRES Corporation in China The normal operation of the asynchronous mode from 2 to 8 is confirmed. In addition, the 18G/s operation of the loop is demonstrated in the high speed mode, and the performance of the asynchronous mode is demonstrated.