| 講演名 | 2022-03-07 間欠動作を行うIoT向けプロセッサに適したFiCC型不揮発フリップフロップの実測評価 阿部 佑貴(京都工繊大), 小林 和淑(京都工繊大), 越智 裕之(立命館大), |
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| 抄録(和) | 近年, IoT (Internet of Things)やモバイルデバイスの普及に伴い, そのバッテリ駆動時間延長のため, プロセッサの低消費電力化および待機時電力の削減が求められている. 本稿では間欠動作を行うIoT向けプロセッサに適したFiCC (Fishbone-in-Cage Capacitor)型不揮発フリップフロップ(NV-FF)の実測について述べる. 180nmプロセスを用いてNV-FFの設計を行ったところ不揮発化による面積オーバーヘッドは29%となった. 実測により動作周波数10MHzにおけるNV-FFの動作を確認した. データ保持時間は不揮発メモリへの書き込み時間を0.1秒, 読み出し電圧を1.4Vとした場合, 約155分となった. 1時間の内, 55分の電源断と5分の動作を仮定すると, 不揮発レジスタファイルは揮発レジスタファイルと比べ, 消費エネルギーを29.36%削減できることをシミュレーションにより示した. |
| 抄録(英) | In recent years, with the spread of the Internet of Things (IoT) and mobile devices, low power consumption of processors is mandatory to extend their battery life. In this paper, we present an experimental study of a FiCC (Fishbone-in-Cage Capacitor) type nonvolatile flip-flop (NV-FF) suitable for IoT processors with intermittent operation. The NV-FF was fabricated in a 180nm CMOS process technology. The area overhead due to the nonvolatility of bit cells was 29%. We confirmed the operation of the NV-FF at 10MHz. The data retention time was about 155 minutes when the writing time to the nonvolatile memory was 0.1 seconds and the reading voltage was set to 1.4V. Assuming 5 minutes operation and 55 minutes hybernation time per hour, the simulation results show that the proposed nonvolatile resister file can reduce 29.36% of energy consumption compared to a conventional register file. |
| キーワード(和) | 不揮発フリップフロップ / 不揮発メモリ / 不揮発プロセッサ / IoT (Internet of Things) / FiCC (Fishbone-in-Cage Capacitor) |
| キーワード(英) | Flip-Flops / Nonvolatile memory / Nonvolatile processor / IoT (Internet of Things) / FiCC (Fishbone-in-Cage Capacitor) |
| 資料番号 | VLD2021-85,HWS2021-62 |
| 発行日 | 2022-02-28 (VLD, HWS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD / HWS |
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| 開催期間 | 2022/3/7(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） | システムオンシリコンを支える設計技術, ハードウェアセキュリティ, 一般 |
| テーマ（英） | Design Technology for System-on-Silicon, Hardware Security, etc. |
| 委員長氏名（和） | 小林 和淑(京都工繊大) / 島崎 靖久(ルネサスエレクトロニクス) |
| 委員長氏名（英） | Kazutoshi Kobayashi(Kyoto Inst. of Tech.) / Yasuhisa Shimazaki(Renesas Electronics) |
| 副委員長氏名（和） | 池田 奈美子(NTT) / 永田 真(神戸大) / 鈴木 大輔(三菱電機) |
| 副委員長氏名（英） | Minako Ikeda(NTT) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Daisuke Suzuki(Mitsubishi Electric) |
| 幹事氏名（和） | 兼本 大輔(大阪大学) / 宮村 信(NEC) / 高橋 順子(NTT) / 藤本 大介(奈良先端大) |
| 幹事氏名（英） | Daisuke Kanemoto(Osaka Univ.) / Makoto Miyamura(NEC) / Junko Takahashi(NTT) / Daisuke Fujimotoi(NAIST) |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Hardware Security |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 間欠動作を行うIoT向けプロセッサに適したFiCC型不揮発フリップフロップの実測評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Measurement Results of Nonvolatile Flip-Flops Using FiCC for IoT Processors with Intermittent Operations |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 不揮発フリップフロップ / Flip-Flops |
| キーワード(2)（和/英） | 不揮発メモリ / Nonvolatile memory |
| キーワード(3)（和/英） | 不揮発プロセッサ / Nonvolatile processor |
| キーワード(4)（和/英） | IoT (Internet of Things) / IoT (Internet of Things) |
| キーワード(5)（和/英） | FiCC (Fishbone-in-Cage Capacitor) / FiCC (Fishbone-in-Cage Capacitor) |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 阿部 佑貴 / Yuki Abe |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 京都工芸繊維大学(略称：京都工繊大) Kyoto Institute of Technology(略称：KIT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小林 和淑 / Kazutoshi Kobayashi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 京都工芸繊維大学(略称：京都工繊大) Kyoto Institute of Technology(略称：KIT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 越智 裕之 / Hiroyuki Ochi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-03-07 |
| 資料番号 | VLD2021-85,HWS2021-62 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | VLD-412,HWS-413 |
| ページ範囲 | pp.45-50(VLD), pp.45-50(HWS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-02-28 (VLD, HWS) |