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| 講演名 | 2021-01-19 15:25 低消費電力単一磁束量子回路の動作周波数の調査 ○国吉真波・村瀬 健・長岡一起・田中雅光・山下太郎・藤巻 朗（名大）  SCE2020-22 エレソ技報アーカイブへのリンク：SCE2020-22 |
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| 抄録 | （和） | 単一磁束量子回路の低消費電力化するうえで、ジョセフソン接合の臨界電流値や回路のバイアス電圧を下げることは有効な手法であるが、これらはセットアップタイムやホールドタイムといったタイミングパラメータの揺らぎを増加させ、回路動作の高速性や安定性の低下を招く。本稿では、臨界電流やバイアス電圧を下げた時のタイミングパラメータを解析するとともに、それらの結果をもとに消費電力、動作周波数、ビット誤り率の間にあるトレードオフを明らかにした。フルアダーを用いた解析において、臨界電流値やバイアス電圧を従来の1⁄16まで下げた場合の動作周波数への影響を調査し、エネルギー効率はそれぞれ7.20倍と9.04倍になると見積もられた。また、同程度の低消費電力を達成する場合、これらを組み合わせた方が、より高周波での動作が可能であり、高いエネルギー効率を得られる。 |
| （英） | To reduce the power consumption of single-flux-quantum circuits, it is an effective method to reduce the critical currents of the Josephson junctions or the bias voltage of the circuit. However, these increase the fluctuation of timing parameters, such as setup time and hold time. It causes a decrease in clock frequencies and stability of circuit operation. In this paper, we analyzed the timing parameters when either the critical currents or bias voltage, or both were lowered and clarified the trade-off between power consumption, operating frequency, and bit error rates. In the analysis on a full adder, we examined the operating frequencies, and estimated that the energy efficiency would be improved 7.20 times or 9.04 times, respectively, by lowering the critical currents or bias voltage to 1⁄16 of the conventional values. Further, higher operating frequencies with high energy efficiency were obtained by combining them when we targeted comparable power reduction. | |
| キーワード | （和） | 単一磁束量子回路 / エネルギー効率 / ビット誤り率 / 低消費電力 / タイミングパラメータ / / / |
| （英） | Single-flux-quantum circuits / Energy-efficiency / Bit error rate / Low-power consumption / Timing parameter / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 120, no. 313, SCE2020-22, pp. 30-35, 2021年1月. | |
| 資料番号 | SCE2020-22 | |
| 発行日 | 2021-01-12 (SCE) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SCE2020-22 エレソ技報アーカイブへのリンク：SCE2020-22 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
| 開催期間 | 2021-01-19 - 2021-01-19 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 信号処理基盤技術及び応用、一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SCE |
| 会議コード | 2021-01-SCE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 低消費電力単一磁束量子回路の動作周波数の調査 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Investigation of Operating Frequency of Low-Power Single-Flux-Quantum Circuits |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 単一磁束量子回路 / Single-flux-quantum circuits |
| キーワード(2)（和/英） | エネルギー効率 / Energy-efficiency |
| キーワード(3)（和/英） | ビット誤り率 / Bit error rate |
| キーワード(4)（和/英） | 低消費電力 / Low-power consumption |
| キーワード(5)（和/英） | タイミングパラメータ / Timing parameter |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 国吉 真波 / Manami Kuniyoshi / クニヨシ マナミ |
| 第1著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： Nagoya Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 村瀬 健 / Ken Murase / ムラセ ケン |
| 第2著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： Nagoya Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 長岡 一起 / Ikki Nagaoka / ナガオカ イッキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： Nagoya Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 田中 雅光 / Masamitsu Tanaka / タナカ マサミツ |
| 第4著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： Nagoya Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山下 太郎 / Taro Yamashita / ヤマシタ タロウ |
| 第5著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： Nagoya Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤巻 朗 / Akira Fujimaki / フジマキ アキラ |
| 第6著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： Nagoya Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2021-01-19 15:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SCE |
| 資料番号 | SCE2020-22 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | no.313 |
| ページ範囲 | pp.30-35 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-01-12 (SCE) |
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