TMRデバイスを用いたしきい値変動補償を有する 電流モード多値回路の構成

廣崎 旭宏  松本 敦  羽生 貴弘  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J93-D   No.1   pp.10-19
発行日: 2010/01/01
Online ISSN: 1881-0225
DOI: 
Print ISSN: 1880-4535
論文種別: 論文
専門分野: VLSIシステム
キーワード: 
Vthばらつき,  TMRデバイス,  ロジックインメモリ,  電流モード多値回路,  

本文: PDF(452.8KB)
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あらまし: 
VLSIにおいて,MOSトランジスタの微細化に伴い増大するしきい値電圧(Vth)ばらつきによる性能低下や誤動作が深刻な問題となっており,材料・デバイスレベルから回路・システムレベルに至りVthばらつきを抑制するための様々な工夫が議論されている.本論文では,不揮発性記憶デバイスの一つであるTMR(tunneling magnetoresistive)デバイスの有する可変抵抗機能を活用して基本ゲートの論理しきい値をプログラムすることにより,Vthばらつき発生下でも正しく動作する回路方式を提案する.また提案方式を,精度の高い論理しきい値判定が必要となる電流モード多値回路に組み込むことで,Vthがばらついていても正しい演算動作が補償できるだけでなく,同等のVthばらつき耐性を有するCMOS実現と比較し,回路面積オーバヘッド,及び回路性能低下を極めて少なくできることを明らかにする.