TMRデバイスを用いたしきい値変動補償を有する電流モード多値回路の構成(VLSIシステム)
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概要
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VLSIにおいて,MOSトランジスタの微細化に伴い増大するしきい値電圧(V_<th>)ばらつきによる性能低下や誤動作が深刻な問題となっており,材料・デバイスレベルから回路・システムレベルに至りV_<th>ばらつきを抑制するための様々な工夫が議論されている.本論文では,不揮発性記憶デバイスの一つであるTMR(tunneling magnetoresistive)デバイスの有する可変抵抗機能を活用して基本ゲートの論理しきい値をプログラムすることにより,V_<th>ばらつき発生下でも正しく動作する回路方式を提案する.また提案方式を,精度の高い論理しきい値判定が必要となる電流モード多値回路に組み込むことで,V_<th>がばらついていても正しい演算動作が補償できるだけでなく,同等のV_<th>ばらつき耐性を有するCMOS実現と比較し,回路面積オーバヘッド,及び回路性能低下を極めて少なくできることを明らかにする.
- 2010-01-01
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