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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2014-08-04 15:45 ［招待講演］180nm結晶性酸化物半導体トランジスタを用いた1.5-clock backup/2.5-clock restoreとゼロ・スタンバイ・パワーを実現する32bit CPU ○小山 潤・磯部敦生・田村 輝・加藤 清・王丸拓郎・上杉 航・石津貴彦・大嶋和晃・鈴木康太・筒井直昭・熱海知昭・塩野入 豊・前橋幸男（半導体エネルギー研）・藤田昌宏（東大）・山崎舜平（半導体エネルギー研）  SDM2014-70 ICD2014-39 エレソ技報アーカイブへのリンク：SDM2014-70 ICD2014-39 |
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| 抄録 | （和） | 極低オフ電流である結晶性酸化物半導体、特にC軸配向結晶性In-Ga-Zn 酸化物半導体 (CAAC-IGZO)を用いたトランジスタによるゼロ・スタンバイ・パワーでの長時間保持とSiトランジスタによる高速データ退避とを両立するフリップ・フロップを新規に提案する。このフリップ・フロップを用いて350nm Si CMOS/180nm CAAC-IGZOハイブリッドテクノロジにて32ビットプロセッサを試作し、1.5clocks（100ns＠15MHz）かつ1.77nJの低電力でデータバックアップと電源遮断、2.5clocks（167ns@15MHz）でのデータ復帰、ゼロ・スタンバイ・パワーで少なくとも１日のデータ保持を実動作で確認した。提案するフリップ・フロップを用いて45nm Si CMOS/180nm CAAC-IGZOハイブリッドテクノロジでのシミュレーション結果から、同様に1.5clockでのデータ退避、2.5clocksでのデータ復帰、長時間保持が可能である。 |
| （英） | A flip-flop achieving high-speed backup utilizing a Si transistor and long-term retention with zero standby power by means of a transistor of a crystalline oxide semiconductor, especially a c-axis aligned crystalline In-Ga-Zn oxide semiconductor, featuring extremely low off-state current is proposed. Using the flip-flop, a 32-bit processor has been fabricated with 350-nm Si CMOS/180-nm CAAC oxide semiconductor hybrid technology, and demonstrated data backup and power shutdown in 1.5 clock cycles (100 ns at 15 MHz) at a low power of 1.77 nJ, data recovery in 2.5 clock cycles (167 ns at 15 MHz), and data retention with zero standby power for at least a day. According to simulation results, data backup and power shutdown in 1.5 clock cycles, data recovery in 2.5 clock cycles, and long-term retention can also be achieved with 45-nm Si CMOS/180-nm CAAC oxide semiconductor hybrid technology as in a fabricated test chip. | |
| キーワード | （和） | 結晶性酸化物半導体 / CAAC-IGZO / Power gating / Zero standby power / Two-step backup flip-flop / / / |
| （英） | Crystalline Oxide Semiconductor / CAAC-IGZO / Power gating / Zero standby power / Two-step backup flip-flop / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 114, no. 175, ICD2014-39, pp. 45-50, 2014年8月. | |
| 資料番号 | ICD2014-39 | |
| 発行日 | 2014-07-28 (SDM, ICD) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SDM2014-70 ICD2014-39 エレソ技報アーカイブへのリンク：SDM2014-70 ICD2014-39 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD SDM |
| 開催期間 | 2014-08-04 - 2014-08-05 |
| 開催地（和） | 北海道大学 情報教育館（札幌市） |
| 開催地（英） | Hokkaido Univ., Multimedia Education Bldg. |
| テーマ（和） | 低電圧/低消費電力技術、新デバイス・回路とその応用 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ICD |
| 会議コード | 2014-08-ICD-SDM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 180nm結晶性酸化物半導体トランジスタを用いた1.5-clock backup/2.5-clock restoreとゼロ・スタンバイ・パワーを実現する32bit CPU |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A 32-bit CPU with Zero Standby Power and 1.5-clock Backup/2.5-clock Restore Achieved by Utilizing a 180-nm Crystalline Oxide Semiconductor Transistor |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 結晶性酸化物半導体 / Crystalline Oxide Semiconductor |
| キーワード(2)（和/英） | CAAC-IGZO / CAAC-IGZO |
| キーワード(3)（和/英） | Power gating / Power gating |
| キーワード(4)（和/英） | Zero standby power / Zero standby power |
| キーワード(5)（和/英） | Two-step backup flip-flop / Two-step backup flip-flop |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小山 潤 / Jun Koyama / コヤマ ジュン |
| 第1著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 磯部 敦生 / Atsuo Isobe / イソベ アツオ |
| 第2著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 田村 輝 / Hikaru Tamura / タムラ ヒカル |
| 第3著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 加藤 清 / Kiyoshi Kato / カトウ キヨシ |
| 第4著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 王丸 拓郎 / Takuro Ohmaru / オオマル タクロウ |
| 第5著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上杉 航 / Wataru Uesugi / ウエスギ ワタル |
| 第6著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 石津 貴彦 / Takahiko Ishizu / イシズ タカヒコ |
| 第7著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第8著者 氏名（和/英/ヨミ） | 大嶋 和晃 / Kazuaki Ohshima / オオシマ カズアキ |
| 第8著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第9著者 氏名（和/英/ヨミ） | 鈴木 康太 / Yasutaka Suzuki / スズキ ヤスタカ |
| 第9著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第10著者 氏名（和/英/ヨミ） | 筒井 直昭 / Naoaki Tsutsui / ツツイ ナオアキ |
| 第10著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第11著者 氏名（和/英/ヨミ） | 熱海 知昭 / Tomoaki Atsumi / アツミ トモアキ |
| 第11著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第12著者 氏名（和/英/ヨミ） | 塩野入 豊 / Yutaka Shionoiri / シオノイリ ユタカ |
| 第12著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第13著者 氏名（和/英/ヨミ） | 前橋 幸男 / Yukio Maehashi / マエハシ ユキオ |
| 第13著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第14著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤田 昌宏 / Masahiro Fujita / フジタ マサヒロ |
| 第14著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： Univ. of Tokyo) |
| 第15著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山崎 舜平 / Shunpei Yamazaki / ヤマザキ シュンペイ |
| 第15著者 所属（和/英） | (株)半導体エネルギー研究所 (略称： 半導体エネルギー研) Semiconductor Energy Laboratory CO.,LTD. (略称： SEL) |
| 第16著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
| 第16著者 所属（和/英） | (略称： ) (略称： ) |
| 第17著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
| 第17著者 所属（和/英） | (略称： ) (略称： ) |
| 第18著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
| 第18著者 所属（和/英） | (略称： ) (略称： ) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2014-08-04 15:45:00 |
| 発表時間 | 50分 |
| 申込先研究会 | ICD |
| 資料番号 | SDM2014-70, ICD2014-39 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | no.174(SDM), no.175(ICD) |
| ページ範囲 | pp.45-50 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2014-07-28 (SDM, ICD) |
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