到達目標
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。
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 |
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。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 (D)
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学習・教育目標 (F)
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学習・教育目標 (H)
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教育方法等
概要:
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。それを実現するための高性能設計技術について、アーキテクチャ技術、回路技術の視点から講術する。
本講義は、SRAM設計の実務経験を有する者が、近年の電子回路高性能設計を紹介し講義形式で授業を行う。
授業の進め方・方法:
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。
注意点:
本科目は、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
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
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解説する。 |
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。
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2週 |
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解説する。 |
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。
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3週 |
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解説する。 |
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。
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4週 |
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解説する。 |
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。
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5週 |
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解説する。 |
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。
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6週 |
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解説する。 |
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。
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7週 |
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解説する。 |
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。
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8週 |
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解説する。 |
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。
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2ndQ |
9週 |
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について解説する。 |
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。
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10週 |
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解説する。 |
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。
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11週 |
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解説する。 |
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。
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12週 |
揮発性メモリ回路 SRAM回路構成と動作について解説する。 |
揮発性メモリ回路 SRAM回路構成と動作について理解する。
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13週 |
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解説する。 |
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。
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14週 |
低消費電力技術 マルチ閾値、パワーゲーティング、動的制御技術を解説する。 |
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。
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15週 |
今後の動向 More than Moore、IoTセンサーノードなど今後のVLSI技術の開発動向を解説する。 |
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。
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16週 |
期末試験実施せず
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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
| 演習課題 | | | | | | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |