Digital Circuit Design

Course Information

College	Akashi College	Year	2021
Course Title	Digital Circuit Design
Course Code	0042	Course Category	Specialized / Elective
Class Format	Lecture	Credits	Academic Credit: 2
Department	Mechanical and Electronic System Engineering	Student Grade	Adv. 2nd
Term	First Semester	Classes per Week	2
Textbook and/or Teaching Materials	特に指定しない。
Instructor	IWAMOTO Hisashi

Course Objectives

プロセッサを中心としたディジタル回路について、以下を目標として学ぶ。
1) アーキレクチャレベル、回路レベルでプロセッサの構成を学び、並列処理による高速化技術を理解する。
2) 低消費電力化のための制御技術を理解する。
3) SRAM, DRAM, FLASHなど高集積メモリ回路技術を理解する。

Rubric

	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
評価項目1	アーキレクチャレベル、回路レベルの並列処理による高速化技術を十分に理解できる。	アーキレクチャレベル、回路レベルの並列処理による高速化技術を理解できる。	アーキレクチャレベル、回路レベルの並列処理による高速化技術を理解できない。
評価項目2	低消費電力化のための制御技術を十分に理解できる。	低消費電力化のための制御技術を理解できる。	低消費電力化のための制御技術を理解できない。
評価項目3	SRAM, DRAM, FLASHなど高集積メモリ回路技術を十分に理解できる。	SRAM, DRAM, FLASHなど高集積メモリ回路技術を理解できる。	SRAM, DRAM, FLASHなど高集積メモリ回路技術を理解できない。

Assigned Department Objectives

学習・教育目標 (F) See

学習・教育目標 (G) See

学習・教育目標 (H) See

Teaching Method

Outline:

VLSIデバイスは、高速化、低消費電力化、高集積化の３つの軸で目覚ましい発展を遂げた。
本科目ではこれらを実現するためのディジタル回路設計技術について、アーキテクチャ技術、回路技術の視点から講義する。

Style:

1)～3について、講義形式で授業を行う。試験は実施せず課題演習で評価を行う。
1) アーキレクチャレベル、回路レベルの並列処理による高速化技術を理解する。
2) 低消費電力化のための制御技術を理解する。
3) SRAM, DRAM, FLASHなど高集積メモリ回路技術を理解する。
（本科目に関する明石高専の連絡員：周山大慶）

Notice:

本科目は学修単位であるため、授業で保証する学習時間と、予習・復習及び課題レポート作成に必要な標準的な自己学習時間の総計が、90時間に相当する学習内容である。
合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課

Characteristics of Class / Division in Learning

Active Learning	Aided by ICT	Applicable to Remote Class	Instructor Professionally Experienced

Course Plan

			Theme	Goals
1st Semester
	1st Quarter
		1st	講義の概要とVLSI高性能化動向	電子回路特論の講義概要について理解する。
		2nd	パイプラインアーキテクチャ－１	モデルCPUを定義し、時間並列アーキテクチャによる高速化を理解する。
		3rd	パイプラインアーキテクチャ－２	パイプラインハザードとその回避技術について理解する。
		4th	スーパースカラーアーキテクチャ	空間並列アーキテクチャによる高速化を理解する。
		5th	VLIWアーキテクチャ	別な例の空間並列アーキテクチャによる高速化を理解する。
		6th	ベクトル演算アーキテクチャ	画像処理などのベクトルデータ処理に最適化されたアーキテクチャを理解する。
		7th	マルチコアアーキテクチャ	近年の主流であるメニーコアおよびヘテロジーニャスマルチコアを理解する。
		8th	並列加算回路	種々の並列加算回路技術を紹介し、それらの得失について理解する。
	2nd Quarter
		9th	算術論理演算回路	ALUの設計を実施するとともに、CMOS構成ALUについて理解する。
		10th	並列乗算回路－１	種々の並列乗算を高速化するアルゴリズム、回路技術を紹介し、それらの得失について理解する。
		11th	並列乗算回路－２	種々の並列乗算を高速化するアルゴリズム、回路技術を紹介し、それらの得失について理解する。
		12th	揮発性メモリ回路	SRAM回路構成と動作について理解する。
		13th	不揮発メモリ回路	不揮発メモリの回路構成と動作について理解する。
		14th	低消費電力技術	マルチ閾値、パワーゲーティング、動的制御技術を理解する。
		15th	今後の動向	More than Moore、IoTセンサーノードなど今後のVLSI技術の開発動向を理解する。
		16th	期末試験実施せず

Evaluation Method and Weight (%)

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	課題	Total
Subtotal	0	0	0	0	0	100	100
総合評価割合	0	0	0	0	0	0	0
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	0	0	0	0	0	80	80
分野横断的能力	0	0	0	0	0	20	20