到達目標
(１) システムＬＳＩのハード、ソフト両設計面について、その成り立ちと設計手法、機能ブロックの分類と構成などについて詳細に説明できる
(２) システムＬＳＩの階層構造、各種のデバイスマクロ技術、システム設計とそのフロー、周辺技術、信頼性設計などについて的確に説明できる
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 |
| 評価項目１ | デジタル回路の基本技術とシステムＬＳＩの基本技術を理解し詳細に説明できる | デジタル回路の基本技術とシステムＬＳＩの基本技術の本質は説明できる | デジタル回路の基本技術とシステムＬＳＩの基本技術を説明できない |
| 評価項目２ | ファンクションブロックとインターフェースマクロについて理解し詳細に説明できる | ファンクションブロックとインターフェースマクロについて基本を理解し説明できる | ファンクションブロックとインターフェースマクロについて説明できない |
| 評価項目３ | クロック関連マクロについて理解し詳細に説明できる | クロック関連マクロについて基本を理解し説明できる | クロック関連マクロについて説明できない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE J(05)
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本校 (1)-a
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専攻科 (5)-b
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教育方法等
概要:
電子回路の集大成ともいうべきシステムＬＳＩには、デジタル回路とアナログ回路、ロジックとメモリ、さらにインターフェース回路など、多種多様な回路が集積化されています。
授業の進め方・方法:
講義では、毎回オリジナルの講義プリントを配ります。重要キーワードがブランクになっており、定期テストの出題範囲かつ自己達成度の確認に使用してください。自学自習として、各週の講義を復習レポートとして都度まとめ、最終回の講義後にレポートとして提出してもらいます。
注意点:
本科での先行履修として、電子機械工学科では電子工学およびデジタル回路を、情報工学科ではデジタル・アナログ集積回路を受講しておくことが望ましい。
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 |
ガイダンス / デジタル回路とシステムＬＳＩ |
システムＬＳＩの応用、内部構造、分類
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| 2週 |
ＬＳＩを支える周辺技術 |
ＣＭＯＳデバイス、超微細化、配線技術、スケール則、テクノロジーブースター
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| 3週 |
LSI設計の考え方と手法 |
ＬＳＩ設計ツール、設計レベル、カスタムＬＳＩ、動作レベル設計、システムレベル設計
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| 4週 |
ファンクションブロックとインターフェースマクロ |
ＩＰマクロの分類と特徴、スタンダードセルの種類と配置技術
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| 5週 |
クロック関連マクロ(１) |
ＰＬＬ回路、位相比較回路、チャージポンプ回路、ＶＣＯ回路、ＤＬＬ回路、ＳＭＤ回路
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| 6週 |
クロック関連マクロ(２) |
シリアルインターフェースマクロ、ＣＤＲ回路、ＵＳＢインターフェースマクロ
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| 7週 |
メモリマクロ(１) |
SRAMマクロ、マルチポートSRAM、連想メモリCAM
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
メモリマクロ(２) |
eDRAMマクロ、リフレッシュ動作、リダンダンシ回路
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| 10週 |
メモリマクロ(３) |
フラッシュメモリ、FeRAM
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| 11週 |
統合設計(１) |
システム設計、信号伝送の設計、電源系の設計、電磁放射
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| 12週 |
設計手法と流れ |
仕様定義、機能設計、機能検証、論理合成、タイミング検証、形式検証、フロアプラン、配置配線、サインオフ検証
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| 13週 |
ＬＳＩの信頼性 |
機能保証、品質保証、信頼性保証、バスタブカーブ、初期故障率、偶発故障率、摩耗故障率
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| 14週 |
SPICE、HDLによる設計、システムレベル設計 |
高速ＳＰＩＣＥ、システムアーキテクチャ
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| 15週 |
総合演習 |
達成度の自己点検
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| 16週 |
前期末試験 |
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評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 90 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 90 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |