超伝導単一磁束量子回路による50 GHzビット並列演算マイクロプロセッサに向けた要素回路設計

田中 雅光  佐藤 諒  石田 浩貴  畑中 湧貴  松井 裕一  小野 貴継  井上 弘士  藤巻 朗  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J101-C   No.10   pp.389-399
公開日: 2018/09/11
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
論文種別: 招待論文
専門分野: 超伝導エレクトロニクス
キーワード: 
極低温コンピューティング,  ゲートレベルパイプライン,  単一磁束量子回路,  ハイパフォーマンスコンピューティング,  ポストムーア,  

本文: PDF(2.3MB)
>>論文を購入


あらまし: 
超伝導単一磁束量子(SFQ)回路に基づく,100 GHz級の高性能マイクロプロセッサに向けて進めている研究について,最近の成果を報告する.超高速で低消費電力なSFQ回路は,ポストムーア時代の次世代大規模集積回路技術として注目されている.SFQ回路に適したアーキテクチャ探索の結果,我々はゲートレベルパイプライン処理によるビット並列演算マイクロプロセッサの可能性を見い出し,超高速極低温コンピューティングに向けて開発に着手している.本論文では,SFQ集積回路の高周波設計技術,並びに,ニオブ9層構造の1.0 μmプロセスを用いて試作した,50 GHzビット並列算術論理演算器などのマイクロプロセッサ要素回路について紹介する.