新概念VLSIシステム研究室

研究室HP

[ 教授 ] 羽生 貴弘 
[ 准教授 ] 夏井 雅典
[ 准教授 ] 鬼沢 直哉
[ 研究員 ] 玉越 晃

研究活動

超大規模半導体集積回路(Very Large Scale Integration; VLSI)システムは、超スマート社会(Society5.0)を支える電子機器の「頭脳」として機能する一方、その物理限界に達している。本研究室では、「新概念」のVLSIシステムアーキテクチャならびにその回路実現方式により、従来技術の限界を打破し、人間の頭脳をも凌駕する超高度情報処理を実現することを目的とする。

新概念VLSIシステム研究分野(羽生教授)

研究テーマ

○不揮発性ロジックインメモリアーキテクチャとその超低電力VLSIプロセッサ応用に関する研究
○デバイスモデルベース新概念コンピューティングアーキテクチャに関する研究
○多値情報表現・非同期式制御に基づく高性能NoCに関する研究
○確率的演算に基づく超低消費電力LSIに関する研究

本研究分野では、従来の延長上にはない新しい考え方に基づくハードウェアアーキテクチャの研究を行っている。例えば、記憶機能を演算回路に分散化させて膨大なメモリバンド幅を実現するロジックインメモリVLSIアーキテクチャ、スピントロニクス素子などの新機能・多機能・不揮発デバイスを活用したデバイスモデルベース新概念VLSIアーキテクチャなど、エッジAI向け高性能VLSIプロセッサの実現方法に関する研究を行っている。

新概念VLSIデザイン研究分野(夏井准教授)

研究テーマ

○PVTばらつきフリーVLSI回路/アーキテクチャに関する研究
○動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテクチャに関する研究
○最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用に関する研究
○新概念VLSIシステムの設計技術に関する研究

本研究分野では、高性能かつ高信頼なVLSIの実現に向けた研究を行っている。具体的には、PVTばらつきフリーVLSI回路/アーキテクチャ、動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテクチャ、脳型計算に基づく最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用、不揮発性ロジックインメモリVLSI設計技術など、製造プロセス微細化の恩恵を活かしつつ、かつ過酷条件下においても高信頼動作を達成するVLSIのための設計技術に関する研究を行っている。

新概念VLSIコンピューティング研究分野
(鬼沢准教授)

研究テーマ

○確率的演算に基づく省エネルギーハードウェアアルゴリズムに関する研究
○CMOSインバーティブルロジックに基づく新概念計算基盤技術に関する研究
○ストカスティック演算に基づく脳型情報処理ハードウェアに関する研究
○非同期式制御に基づく超低消費電力ハードウェアに関する研究

本研究分野では、従来の決定論的演算とは一線を画す確率的演算に基づく新概念コンピューティング技術に関する研究を行っている。具体的には、確率的演算の一種であるストカスティック演算を活用した省エネルギーハードウェアアルゴリズムや、従来の計算技術では実現が困難な双方向計算を実現するインバーティブルロジックとその応用に関する研究を行っている。