講演名 2021-12-01
データアウェア・ストア機能を持つMTJベース不揮発性SRAM回路の提案と評価
宮内 陽里(芝浦工大), 宇佐美 公良(芝浦工大),
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抄録(和) 近年、LSIのリーク電力の増大が問題となっており、その削減手法の1つに、磁気トンネル接合(MTJ:Magnetic Tunnel Junction)素子を利用した不揮発性パワーゲーティング(NVPG:Non Volatile Power Gating)がある。NVPGでは、SRAMのような揮発性の記憶回路をMTJによって不揮発化することで、PGによってデータが保持出来ない問題を解決している。しかし、MTJは書き込みエネルギーが大きいという問題がある。そのため、本研究では、現在書き込まれている値と同値であればMTJへの書き込みをスキップする機能(DAS : Data Aware Store)を備えることにより、低消費エネルギーを実現するSRAMを提案し、65nmプロセスでのシミュレーション評価を行った。
抄録(英) In recent years, the increase of leakage power in LSIs has become a problem, and one of the methods to reduce the leakage power is Non-Volatile Power Gating (NVPG) using Magnetic Tunnel Junction (MTJ) devices. In NVPG, volatile storage circuits such as SRAM are made non-volatile by MTJ, thereby solving the problem of data retention by PG. However, MTJ has a problem of high write energy. In this study, we proposed an SRAM with low energy consumption by equipping it with a function that skips writing to MTJ if the value is the same as the currently written value (DAS: Data Aware Store), and conducted simulation evaluation in a 65nm process.
キーワード(和) SRAM / パワーゲーティング / MTJ
キーワード(英) SRAM / Power-Gating / MTJ
資料番号 VLD2021-19,ICD2021-29,DC2021-25,RECONF2021-27
発行日 2021-11-24 (VLD, ICD, DC, RECONF)

研究会情報
研究会 VLD / DC / RECONF / ICD / IPSJ-SLDM
開催期間 2021/12/1(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) デザインガイア2021 -VLSI設計の新しい大地-
テーマ(英) Design Gaia 2021 -New Field of VLSI Design-
委員長氏名(和) 小林 和淑(京都工繊大) / 高橋 寛(愛媛大) / 佐野 健太郎(理研) / 高橋 真史(キオクシア) / 中村 祐一(NEC)
委員長氏名(英) Kazutoshi Kobayashi(Kyoto Inst. of Tech.) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) / Kentaro Sano(RIKEN) / Masafumi Takahashi(Kioxia) / Yuichi Nakamura(NEC)
副委員長氏名(和) 池田 奈美子(NTT) / 土屋 達弘(阪大) / 山口 佳樹(筑波大) / 泉 知論(立命館大) / 池田 誠(東大)
副委員長氏名(英) Minako Ikeda(NTT) / Tatsuhiro Tsuchiya(Osaka Univ.) / Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Tomonori Izumi(Ritsumeikan Univ.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo)
幹事氏名(和) 兼本 大輔(大阪大学) / 宮村 信(NEC) / 新井 雅之(日大) / 難波 一輝(千葉大) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 廣瀬 哲也(阪大) / 新居 浩二(TSMCデザインテクノロジージャパン) / 瀬戸 謙修(東京都市大) / 川村 一志(東工大) / 廣本 正之(富士通) / 細田 浩希(ソニーLSIデザイン)
幹事氏名(英) Daisuke Kanemoto(Osaka Univ.) / Makoto Miyamura(NEC) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Kazuteru Namba(Chiba Univ.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Tetsuya Hirose(Osaka Univ.) / Koji Nii(TSMC) / Kenshu Seto(Tokyo City Univ.) / Kazushi Kawamura(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Hiromoto(Fujitsu) / Hiroki Hosoda(Sony LSI Design)
幹事補佐氏名(和) / / 竹村 幸尚(インテル) / 長名 保範(琉球大学) / 宮地 幸祐(信州大) / 吉原 義昭(キオクシア) / 久保木 猛(九大)
幹事補佐氏名(英) / / Yukitaka Takemura(INTEL) / Yasunori Osana(Ryukyu Univ.) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Yoshiaki Yoshihara(キオクシア) / Takeshi Kuboki(Kyushu Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology
本文の言語 JPN
タイトル(和) データアウェア・ストア機能を持つMTJベース不揮発性SRAM回路の提案と評価
サブタイトル(和)
タイトル(英) MTJ-based non-volatile SRAM circuit with data-aware store control for energy saving
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) SRAM / SRAM
キーワード(2)(和/英) パワーゲーティング / Power-Gating
キーワード(3)(和/英) MTJ / MTJ
第 1 著者 氏名(和/英) 宮内 陽里 / Hisato Miyauchi
第 1 著者 所属(和/英) 芝浦工業大学(略称:芝浦工大)
Shibaura Institute of Technology(略称:SIT)
第 2 著者 氏名(和/英) 宇佐美 公良 / Kimiyoshi Usami
第 2 著者 所属(和/英) 芝浦工業大学(略称:芝浦工大)
Shibaura Institute of Technology(略称:SIT)
発表年月日 2021-12-01
資料番号 VLD2021-19,ICD2021-29,DC2021-25,RECONF2021-27
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) VLD-277,ICD-278,DC-279,RECONF-280
ページ範囲 pp.13-18(VLD), pp.13-18(ICD), pp.13-18(DC), pp.13-18(RECONF),
ページ数 6
発行日 2021-11-24 (VLD, ICD, DC, RECONF)