インダクタンス結合無線超配線によるLSIチップ間広帯域通信

使用电感耦合无线超导线在 LSI 芯片之间进行宽带通信

• 批准号: 05J08140
• 负责人: 三浦 典之
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08140/
• 关键词: LSIチップ間通信; システム・イン・パッケージ; インダクタンス結合; 無線通信; CMOS回路; 三次元積層LSIチップ

インダクタンス結合無線超配線の低消費電力化技術を研究した.送受信回路の消費電力をモデリングし,低消費電力化のために有効な設計パラメータを明らかにすることができた.送信回路では,送信パルスを短パルス化することが有効な低消費電力化の手段であることが分かった.また受信回路では,充放電電力が支配的となり,半導体製造プロセスの微細化が有効な低消費電力化の手段であることが分かった.これらの有効性を評価するために,実証チップを設計,試作した,送信回路に短パルス発生回路を搭載し,パルス幅を60psまで短縮することによって,送信回路の消費電力を従来の1/20に低減することに成功した.また,半導体製造プロセスには90nmCMOSプロセスを採用し,プロセスの微細化により受信回路の消費電力を従来の1/20に低減することに成功した.この研究成果は,IEEE JSSC43巻1号にて発表した.また,本年度は特別研究員としての最終年度にあたり,これまでの研究で得られた知見や成果を体系的にまとめ,Book Chapter「Capacitive and Inductive-Coupling I/Os for 3D Chips」を執筆した.このBook Chapterで,研究の背景と他の競合技術に対するインダクタンス結合無線超配線の利点と欠点について論じ,インダクタンス結合無線超配線の回路と電磁界の統合最適化理論(第1年度の研究成果)についてまとめ,インダクタンス結合無線超配線の高密度配列技術(第1,2年度の研究成果)と低消費電力化技術(第2,3年度の研究成果)を述べた.このBook Chapterは,米Georgia Institute of TechnologyのJ. D. Meindl教授が編集し,Artech Houseより発行される図書「Input/Output Interconnect Networks for Gigascale Systems」の第15章として掲載される予定である.

Research on low power consumption technology of wireless super-distribution combined with wireless network. The power consumption of the transmission and reception circuit is very low, and the power consumption is very low. The transmission loop is short, and the transmission loop is short. The signal receiving circuit is a means to reduce the power consumption of semiconductor production. The design of the transmission loop was tested, and the transmission loop was shortened to 60ps. The transmission loop consumed 1/20 of the power. The semiconductor manufacturing process has been successful in reducing power consumption by 1/20th of that of the 90 nm CMOS process. The results of this research are presented in IEEE JSSC43 No. 1. This year's Special Researcher is the final year of the study, and the results of the study are known. Book Chapter "Capacitive and Inductive-Coupling I/Os for 3D Chips" is written. This Book Chapter discusses the background of research and other competing technologies in conjunction with wireless super-configuration and their advantages and disadvantages.(Research results of the 1st year) High-density alignment technology combined with wireless superwiring (research results of the 1st and 2nd years) and low-consumption power generation technology (research results of the 2nd and 3rd years) are described. Book Chapter, Georgia Institute of Technology J. D. Chapter 15 of the book "Input/Output Interconnect Networks for Gigascale Systems" was compiled by Professor Meindl and published by Artech House.

项目成果

A 195Gb/s 1.2W Inductive Inter-Chip Wireless Superconnect with Transmit Power Control Scheme for 3D-Stacked System in a Package

具有发射功率控制方案的 195Gb/s 1.2W 感应式芯片间无线超级连接，适用于封装中的 3D 堆叠系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC) 41・1
• 作者: Noriyuki Miura;et al.;三浦 典之
• 通讯作者: 三浦 典之

A 1Tb/s 3W Inductive-Coupling Transceiver for Inter-Chip Clock and Data Link

用于芯片间时钟和数据链路的 1Tb/s 3W 电感耦合收发器

• 发表时间: 2006
• 期刊: IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC'06), Dig.Tech. Papers
• 作者: N.Miura;D.Mizoguchi;M.Inoue;K.Niitsu;Y.Nakagawa;M.Tago;M.Fukaishi;T.Sakurai;T.Kuroda
• 通讯作者: T.Kuroda

Inductive-Coupling Transceiver for 3D System Integration

用于 3D 系统集成的电感耦合收发器

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of International Conference on IC Design and Technology(ICICDT) 1
• 作者: N. Miura;H. Ishikuro;K. Niitsu;T. Sakurai;and T. Kuroda;N. Miura and T. Kuroda
• 通讯作者: N. Miura and T. Kuroda

A 0.14pJ/b Inductive-Coupling Transceiver with Digitally-Controlled Precise Pulse Shaping

具有数字控制精确脉冲整形功能的 0.14pJ/b 电感耦合收发器

• 发表时间: 2008
• 期刊: IEEE Journal of Solid-State Circuits(JSSC) 43
• 作者: N. Miura;H. Ishikuro;K. Niitsu;T. Sakurai;and T. Kuroda
• 通讯作者: and T. Kuroda

Crosstalk Countermeasures for High-Density Inductive-Coupling Channel Array

高密度电感耦合通道阵列的串扰对策

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC) 42・2
• 作者: N.Miura 他;N.Miura 他
• 通讯作者: N.Miura 他