| 講演名 | 2023-04-10 ［依頼講演］間欠動作を行うIoT向けプロセッサに適したFiCCを用いた不揮発ストレージセル 阿部 佑貴(京都工繊大), 小林 和淑(京都工繊大), 塩見 準(阪大), 越智 裕之(立命館大), |
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| 抄録(和) | エネルギーハーベスティングはInternet of Things (IoT) デバイスへの電源供給技術として注目されている. 周囲環境から得られるエネルギーが不安定であることを考慮すると, デバイスは連続動作よりも間欠動作を行う必要がある. 本稿では間欠動作を行うIoT 向けプロセッサに適したFishbone-in-Cage Capacitor (FiCC) を用いた不揮発スタンダードセルメモリ(NV-SCM) と不揮発フリップフロップ(NV-FF) の実測結果について述べる. シミュレーションにより, 不揮発ストレージセルで構成された順序回路は揮発のものと比べ, 動作時間と待機時間の比率が500 のとき, 180nm CMOS プロセスにおいて24.3% の消費エネルギーの削減が可能であることを示した. NV-SCM とNV-FF のレイアウト設計を180nm CMOS プロセスを用いて行った. ビットセルの不揮発化による面積オーバーヘッドはNV-SCM では74%, NV-FF では29% となった. 実測により, NV-SCM とNV-FF の正常な動作を確認した. |
| 抄録(英) | Energy harvesting is a key technology to supply power for Internet of Things (IoT) devices. Computing devices for IoTs must operate intermittently rather than continuously, because harvested energy is unstable and small. In this paper, we describe measurement results of a nonvolatile standard cell memory (NV-SCM) and nonvolatile flip-flops (NV-FF) using Fishbone-in-Cage Capacitor (FiCC) suitable for IoT processors with intermittent operations. From simulation results the sequential circuit using nonvolatile storage cells can reduce the energy consumption by 24.3% in a 180 nm CMOS process compared to the volatile circuit when hibernation/normal operation time ratio is 500. NV-SCM and NV-FF are fabricated in a 180 nm CMOS process technology. The area overhead by nonvolatility of a bit cell are 74% in NV-SCM and 29% in NV-FF,respectively. We confirmed full functionality of the NV-SCM and NV-FF. |
| キーワード(和) | Internet of Things (IoT) / エネルギーハーベスティング / スタンダードセルメモリ / フリップフロップ / メタルフリンジキャパシタ / 不揮発プロセッサ |
| キーワード(英) | Internet of Things (IoT) / Energy harvesting / Standard cell memory / Flip-Flop / Metal fringe capacitor / Nonvolatile processor |
| 資料番号 | ICD2023-1 |
| 発行日 | 2023-04-03 (ICD) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD |
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| 開催期間 | 2023/4/10(から2日開催) |
| 開催地（和） | 川崎市産業振興会館10階第４会議室 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | メモリ技術と集積回路技術一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 高橋 真史(キオクシア) |
| 委員長氏名（英） | Masafumi Takahashi(Kioxia) |
| 副委員長氏名（和） | 池田 誠(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 新居 浩二(TSMCデザインテクノロジージャパン) / 宮地 幸祐(信州大) |
| 幹事氏名（英） | Koji Nii(TSMC) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 吉原 義昭(キオクシア) / 塩見 準(阪大) / 久保木 猛(ソニーセミコンダクタソリューションズ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshiaki Yoshihara(Kioxia) / Jun Shiomi(Osaka Univ.) / Takeshi Kuboki(Sony Semiconductor Solutions) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Integrated Circuits and Devices |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［依頼講演］間欠動作を行うIoT向けプロセッサに適したFiCCを用いた不揮発ストレージセル |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Lecture] Nonvolatile Storage Cells Using FiCC for IoT Processors with Intermittent Operations |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | Internet of Things (IoT) / Internet of Things (IoT) |
| キーワード(2)（和/英） | エネルギーハーベスティング / Energy harvesting |
| キーワード(3)（和/英） | スタンダードセルメモリ / Standard cell memory |
| キーワード(4)（和/英） | フリップフロップ / Flip-Flop |
| キーワード(5)（和/英） | メタルフリンジキャパシタ / Metal fringe capacitor |
| キーワード(6)（和/英） | 不揮発プロセッサ / Nonvolatile processor |
| 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） | 塩見 準 / Jun Shiomi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 越智 裕之 / Hiroyuki Ochi |
| 第 4 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 | 2023-04-10 |
| 資料番号 | ICD2023-1 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | ICD-1 |
| ページ範囲 | pp.1-6(ICD), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-04-03 (ICD) |