超伝導プロセッサ向けメモリシステムに関する研究

超导处理器存储系统研究

• 批准号: 18J21274
• 负责人: 石田 浩貴
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21274/
• 关键词: 単一磁束量子回路; SFQ; メモリ・アーキテクチャ; 超伝導; ジョセフソン接合; プロセッサ・アーキテクチャ

コンピュータの性能向上を支えた半導体の微細化がついに終焉を迎えつつあり，高いポテンシャルを持つ新デバイスを用いたコンピューティング技術が着目されている。なかでも本研究では「単一磁束量子回路」に着目した「コンピュータ構成法」ならびにその計算速度に追従可能な「高速なメモリ技術」の研究を世界に先駆けて実施した．特に令和2年度は世界初となる成果を多く生み出した．具体的には、半導体分野でトップクラスであるSymposia on VLSI Technology and Circuitsで世界初となるゲートレベルパイプライン・アーキテクチャを採用した 30 GHzプロセッサを発表し，学会を代表する注目論文に選出された。また，コンピュータアーキテクチャ分野でトップクラスである IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture では高速なオンチップメモリを搭載した超伝導AIアクセラレータを提案しており，当年において日本の所属機関として唯一の発表であった．この結果は、IEEE が主催する「Top Picks（トップクラス・アーキテクチャ会議に採択された論文から年間を通して最も優れた12件の論文を選出）」に採択されており，これは日本からの選出として初めてである．申請書に記載した計画通りに研究を進められ，結果として，専門とするアーキテクチャ分野のみならず集積回路，超伝導などといった異なる分野でも世界的に認められ，国内外に研究成果を発信できたと自負している．

コ ン ピ ュ ー タ の performance with upward を え た semiconductor の ultra-micronization model.the が つ い に end を meet え つ つ あ り, high い ポ テ ン シ ャ ル を hold つ new デ バ イ ス を with い た コ ン ピ ュ ー テ ィ ン が グ technology with mesh さ れ て い る. な か で も this study で は "単 a bundle of magnetic quantum circuits" に mesh し た "コ ン ピ ュ ー タ constitute a method" な ら び に そ に の calculation speed chase 従 may な "high-speed な メ モ リ technology" を の research world に 駆 first け て be applied し た. In the second year of に reiwa, a large number of となる achievements were made at the beginning of the となる world, を, く, み, and た were produced. Specific に は, semiconductor eset で ト ッ プ ク ラ ス で あ る Symposia on VLSI Technology and Circuits で world early と な る ゲ ー ト レ ベ ル パ イ プ ラ イ ン · ア ー キ テ ク チ ャ を using し た 30 GHz プ ロ セ ッ サ を し 発 tables, The society を represents する to focus on papers に to select された. また コ ン ピ ュ ー タ ア ー キ テ ク チ ャ eset で ト ッ プ ク ラ ス で あ る IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture で は high-speed な オ ン チ ッ プ メ モ リ を carry し た super 伝 guide AI ア ク セ ラ レ ー タ を proposal し て お り, In that year, the にお にお て agency affiliated with Japan と て was the only agency that issued a statement であった. こ の results は, IEEE が main push す る "Top Picks (ト ッ プ ク ラ ス · ア ー キ テ ク チ ャ meeting に mining 択 さ れ た paper か ら years を tong し て も most optimal れ た 12 pieces の paper を elected)" に mining 択 さ れ て お り, こ れ は Japan か ら の elected と し て early め て で あ る. Application に recorded し た plan through り を に research into め ら れ, results と し て, 専 door と す る ア ー キ テ ク チ ャ eset の み な ら ず set integrated circuits, super 伝 guide な ど と い っ た different な る eset で も world に recognition め ら れ, に research results at home and abroad を 発 letter で き た と conceit し て い る.

项目成果

単一磁束量子回路を用いた4ビットゲートレベルパイプライン・プロセッサの設計と評価

采用单通量量子电路的4位门级流水线处理器的设计与评估

• 发表时间: 2018
• 作者: Hoshino;N.;石田浩貴，田中雅光，小野貴継，井上弘士
• 通讯作者: 石田浩貴，田中雅光，小野貴継，井上弘士

アーキテクチャ探索を目的とした単一磁束量子回路の電力効率モデリング

用于架构探索的单通量量子电路的功率效率建模

• 发表时间: 2020
• 作者: 福光孝介;石田浩貴;長岡一起;田中雅光;川上哲志;谷本輝夫;小野貴継;藤巻朗;井上弘士
• 通讯作者: 井上弘士

Prototype Design of 31 GHz Single-Flux-Quantum Gate-Level-Pipelined Microprocessor

31 GHz 单通量量子门级流水线微处理器原型设计

• 发表时间: 2019
• 作者: Koki Ishida;Masamitsu Tanaka;Takatsugu Ono;and Koji Inoue
• 通讯作者: and Koji Inoue