Miniaturization and demonstration of single flux quantum look-up table reconfigured by applying dc control currents
細谷 岳哉, 山梨 裕希, 吉川 信行 （横浜国大）
Abstract:Josephson接合 (Josephson junction: JJ) を用いた超伝導単一磁束量子 (single flux quantum: SFQ) 回路は高速動作性、低消費電力性といった特徴を持ち次世代の集積回路技術として注目されている。SFQ回路を用いたルックアップテーブル (look-up table: LUT) の設計ではメモリ部分の内部配線は複雑となり回路面積の増大につながる。そこで本研究では、外部から直流電流を印加することによってデータの書き込みとリセットが可能なメモリセルを提案する。これによりメモリのデータを書き換えるためのジョセフソン伝送路や受動配線を用いた配線を削減することができ、LUTの小面積化を行うことが可能である。
これまでに提案したメモリセルよりもJJ数を減じたメモリセルの検討を行い、従来のメモリセルよりもさらに小さな面積でのレイアウトが可能となることが分かった。このメモリセルを４つ用いた4-bit LUTを設計し、動作実証を行った。発表ではこのLUTの設計および低速動作試験の結果について詳細に述べる。