| 講演名 | 2022-01-21 断熱量子磁束パラメトロン回路の長距離配線における反射効果の調査と高速動作の安定化 水島 直哉(横浜国大), 竹内 尚輝(横浜国大), 山梨 裕希(横浜国大), 吉川 信行(横浜国大), |
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| 抄録(和) | 断熱量子磁束パラメトロン (AQFP) 回路は低消費電力性に優れた超伝導論理回路である。これまでにAQFPを用いた多くの大規模回路の設計及び動作実証が行われてきた。しかしながら、AQFPは高速動作時において長距離信号伝送が不安定になる性質があるため、配線長が厳しく制限され、回路面積やレイテンシが増大するという問題を抱えていた。この問題を解決するために我々は伝送線路モデルを用いたシミュレーションを行った。動作不安定の原因がゲート間における信号の多重反射であることを確認し、配線の入口とグランドの間に常伝導抵抗Rparを挿入することで反射が除去され安定動作が得られることを示した。Rparを挿入した際のJJのマージン及び回路の消費エネルギーを求め、Rpar の評価及び最適値の決定を行った。また、Rparを挿入した回路を作製し、BERを測定することで動作実証及び優位性の評価を行った。 |
| 抄録(英) | The adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) circuit is a superconducting logic circuit with extremely low power consumption. Many AQFP large-scale circuits have been designed and demonstrated so far. However, there is a problem that operation of AQFP become unstable in long-distance signal transmission during high-speed operation, which severely limits the wiring length and increases the circuit area and latency. To solve this problem, we conducted simulations using a transmission line model. We confirmed that the cause of the unstable operation is the multiple reflection of signal current between the gates. We showed that we can get correct operation inserting normal conductive resistance Rpar between input port of wire and ground. We evaluated the margin of JJ and energy consumption of the citcuit with Rpar and the optimal value of Rpar was determined. We also fabricated the circuit with Rpar inserted and measured the BER to demonstrate the operation and evaluate the effectiveness. |
| キーワード(和) | AQFP / 配線長 / 反射 / BER |
| キーワード(英) | AQFP / wire length / reflection / BER |
| 資料番号 | SCE2021-13 |
| 発行日 | 2022-01-14 (SCE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2022/1/21(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） | 超伝導エレクトロニクス一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 水柿 義直(電通大) |
| 委員長氏名（英） | Yoshio Mizugaki(Univ. of Electro-Comm.) |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | 藤井 剛(産総研) / 小野美 武(福岡工大) |
| 幹事氏名（英） | Go Fujii(AIST) / Takeshi Onomi(Fukuoka Inst. of Tech) |
| 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） | 断熱量子磁束パラメトロン回路の長距離配線における反射効果の調査と高速動作の安定化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study of Reflection Effects and Stabilization of High-Speed Operation for Long Interconnection of Adiabatic Quantum-Flux-Parametron Logic Circuits |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | AQFP / AQFP |
| キーワード(2)（和/英） | 配線長 / wire length |
| キーワード(3)（和/英） | 反射 / reflection |
| キーワード(4)（和/英） | BER / BER |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 水島 直哉 / Naoya Mizushima |
| 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 National Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 竹内 尚輝 / Naoki Takeuchi |
| 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 National Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山梨 裕希 / Yuki Yamanashi |
| 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 National 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 National Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-01-21 |
| 資料番号 | SCE2021-13 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | SCE-340 |
| ページ範囲 | pp.6-11(SCE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-01-14 (SCE) |