| 講演名 | 2021-01-19 ［招待講演］Delay-line clockingを用いた断熱的量子磁束パラメトロン回路のためのシリアライザ/デシリアライザ回路の設計 弘中 祐樹(横浜国大), 山栄 大樹(横浜国大), 竹内 尚輝(横浜国大), 吉川 信行(横浜国大), |
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| 抄録(和) | 断熱的量子磁束パラメトロン (AQFP)回路は低消費電力性を特徴とするJosephson論理回路の一種である。AQFP回路の低レイテンシ化のため、Delay-line clockingと呼ばれる新たなクロッキング方式が提案されている。大規模なAQFP回路のDelay-line clockingによる駆動の実証のため、本稿ではDelay-line clockingを用いたAQFP回路のためのシリアライザ/デシリアライザ (SerDes)回路の設計を行った。SerDes回路は単一磁束量子 (SFQ)シフトレジスタにより直並列変換を行い、SFQ回路-AQFP回路間のインターフェース回路によってこれをAQFP回路に適用可能とする設計を行った。デシリアライザにおいては、SFQ回路-AQFP回路間のインターフェース回路自体によってシフトレジスタを構成することで簡潔な回路構成とし、またAQFP-to-SFQ converterによる低遅延なシフトレジスタのクロッキングを用いている。シリアライザ/デシリアライザの双方は、SFQシフトレジスタのクロック信号をAQFP回路の励起クロック電流により生成することで、SerDes回路及び被テストAQFP回路の全体を単一の励起クロック電流で駆動可能な設計となっている。設計したSerDes回路の適用例として、AQFP 8-to-3エンコーダのテスト回路を設計し測定を行ったところ、最大動作周波数4 GHzでテスト回路全体の正常動作が確認された。 |
| 抄録(英) | An adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) circuit is an extremely low-power Josephson logic family. A novel clocking scheme of AQFP circuits, delay-line clocking, have been proposed to lower the latency of AQFP circuits. In this paper we designed serializer and deserializer (SerDes) circuits for AQFP circuits using delay-line clocking scheme. The SerDes circuits are based on single-flux-quantum (SFQ) shift registers that performs as serial/parallel converters and are utilized to AQFP circuits by using SFQ-AQFP interface circuits. In design of the deserializer circuit, the SFQ shift register is composed of SFQ-to-AQFP interface circuits itself to simplify the structure and is clocked by low-skew clocking using AQFP-to-SFQ interface circuits. SerDes circuits are designed as their SFQ clock signals are generated by AQFP excitation clock current so that the whole circuit composed of SerDes circuits and AQFP test circuit can be clocked by the single clock signal. A test circuit of SerDes circuits integrated with 8-to-3 encoder circuit was fabricated and tested in experiment, correct operation was obtained at 4 GHz clock frequency. |
| キーワード(和) | SerDes回路 / シリアライザ / デシリアライザ / 断熱的量子磁束パラメトロン回路 / AQFP回路 / 単一磁束量子回路 / SFQ回路 / Josephson論理回路 |
| キーワード(英) | SerDes circuits / serializer / deserializer / adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) circuit / AQFP circuit / single-flux-quantum circuit / SFQ circuit / Josephson logic |
| 資料番号 | SCE2020-17 |
| 発行日 | 2021-01-12 (SCE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2021/1/19(から1日開催) |
| 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） | |
| 委員長氏名（和） | 神代 暁(産総研) |
| 委員長氏名（英） | Satoshi Kohjiro(AIST) |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | 三木 茂人(NICT) / 藤井 剛(産総研) |
| 幹事氏名（英） | Shigehito Miki(NICT) / Go Fujii(AIST) |
| 幹事補佐氏名（和） | 赤池 宏之(大同大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Akaike(Daido Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Superconductive Electronics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］Delay-line clockingを用いた断熱的量子磁束パラメトロン回路のためのシリアライザ/デシリアライザ回路の設計 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Design of serializer/deserializer circuits for adiabatic quantum-flux-parametron circuits using delay-line clocking |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | SerDes回路 / SerDes circuits |
| キーワード(2)（和/英） | シリアライザ / serializer |
| キーワード(3)（和/英） | デシリアライザ / deserializer |
| キーワード(4)（和/英） | 断熱的量子磁束パラメトロン回路 / adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) circuit |
| キーワード(5)（和/英） | AQFP回路 / AQFP circuit |
| キーワード(6)（和/英） | 単一磁束量子回路 / single-flux-quantum circuit |
| キーワード(7)（和/英） | SFQ回路 / SFQ circuit |
| キーワード(8)（和/英） | Josephson論理回路 / Josephson logic |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 弘中 祐樹 / Yuki Hironaka |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National University(略称：Yokohama Natl. Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山栄 大樹 / Taiki Yamae |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National University(略称：Yokohama Natl. Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 竹内 尚輝 / Naoki Takeuchi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National University(略称：Yokohama Natl. Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 吉川 信行 / Nobuyuki Yoshikawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National University(略称：Yokohama Natl. Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-01-19 |
| 資料番号 | SCE2020-17 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | SCE-313 |
| ページ範囲 | pp.1-6(SCE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-01-12 (SCE) |