到達目標
１．集積回路の種類や構造を理解し、説明できる。
２．集積回路の製造工程を理解し、説明できる。
３．集積回路の設計フローを理解し、説明できる。
４．CMOS回路の特性を理解し、説明できる。
５．CMOS回路のレイアウト設計について理解し、基本的な回路の設計ができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 到達目標
項目1, 2 | 集積回路の種類や構造、および、その製造工程について説明でき、応用的な問題の解決ができる。 | 集積回路の種類や構造、および、その製造工程について説明でき、基本的な問題の解決ができる。 | 集積回路の種類や構造、および、その製造工程について説明できず、基本的な問題の解決ができない。 |
| 到達目標
項目3 | 集積回路の設計フローにおける主要な概念や手法を説明でき、応用的な問題の解決ができる。 | 集積回路の設計フローにおける主要な概念や手法を説明でき、基本的な問題の解決ができる。 | 集積回路の設計フローにおける主要な概念や手法を説明できず、基本的な問題の解決ができない。 |
| 到達目標
項目4, 5 | CMOS回路の特性、および、レイアウト設計について説明でき、応用的な問題の解決ができる。 | CMOS回路の特性、および、レイアウト設計について説明でき、基本的な問題の解決ができる。 | CMOS回路の特性、および、レイアウト設計について説明できず、基本的な問題の解決ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
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本科学習目標 2
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本科学習目標 3
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創造工学プログラム B1専門(電気電子工学&情報工学)
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教育方法等
概要:
現在の高度情報化社会を支える情報機器は、VLSI（大規模集積回路）によって実現されており、その重要性は非常に大きい。本科目では、主にディジタル集積回路を対象として、回路の特性を学ぶとともに、その設計フローや製造工程に関する主要な概念や手法を学ぶ。集積回路の製造や設計においては、これまでに電子情報工学科で学んだ電子デバイス、電気回路、電子回路、ディジタル回路、離散数学、アルゴリズム等を組み合わせて適用することが不可欠である。本科目を通して、集積回路に関連する問題の解決できる能力を養うとともに、様々な既習事項を組合わせて問題解決に当たる能力を高める。
授業の進め方・方法:
ディジタル集積回路を対象として、回路特性、ならびに、製造と設計に関する知識を講義と問題演習を通して習得する。また、レイアウト設計の演習を通して、トランジスタレベルにおけるVLSI回路の理解と設計能力を高めることを目指す。
【事前事後学習など】
授業内容の理解を深めるため、課題（問題演習、設計演習）を課す。
【関連科目】
ディジタル回路，ハードウェア設計工学，アルゴリズムとデータ構造，情報数学，電気回路Ⅰ，電気回路Ⅱ，電子回路Ⅰ，電子デバイス
注意点:
問題演習を課すので、自らの手で問題を解くことを通して、学習内容の定着に努めること。
教科書を使用するが、学習内容に応じて、解説のためにプリントを配布する。
【評価方法・評価基準】
後期中間試験、学年末試験，課題を実施する。成績の評価基準として60点以上を合格とする。
総合評価：後期中間試験（３５％），学年末試験（３５％），課題（問題演習，設計演習）（３０％）
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
VLSIの歴史と分類 |
VLSIの種類や構造を説明できる。
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| 2週 |
MOSFETの構造と動作原理 |
MOSFETの構造と動作原理を説明できる。
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| 3週 |
VLSIの製造工程 |
VLSIの製造工程について説明できる。
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| 4週 |
CMOSインバータ回路の特性（１） |
CMOSインバータ回路の入出力特性・スイッチング特性・消費電力について説明できる。
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| 5週 |
CMOSインバータ回路の特性（２） |
CMOSインバータ回路の入出力特性・スイッチング特性・消費電力について説明できる。
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| 6週 |
レイアウト設計演習（１） |
CMOSインバータをレイアウト設計し、回路シミュレーションによって、その特性を評価できる。
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| 7週 |
CMOS論理回路 |
CMOS回路による基本論理ゲート、複合ゲート、フリップフロップ回路について説明できる。
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| 8週 |
レイアウト設計演習（２） |
CMOS論理回路のレイアウト設計ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
レイアウト設計演習（３） |
CMOS論理回路のレイアウト設計ができる。
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| 10週 |
VLSIの設計フロー |
VLSIの設計フローを説明できる。
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| 11週 |
回路合成技術 |
高位合成および論理合成について説明できる。
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| 12週 |
回路検証技術 |
VLSI設計における回路検証技術について説明できる。
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| 13週 |
テスト |
テスト設計やテストパターン生成について説明できる。
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| 14週 |
低消費電力設計 |
代表的な低消費電力設計について説明できる。
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| 15週 |
後期復習 |
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| 16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |