2019年度 記憶デバイス   Memory Devices

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開講元
電気電子系
担当教員名
菅原 聡 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火5-6(S222)  
クラス
-
科目コード
EEE.D371
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2019年4月8日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

マイクロプロセッサやシステムオンチップ等を用いたCMOSロジックシステムにおけるメモリシステムについて,そのデバイス技術・回路技術を体系的に学びます.はじめに,ロジックシステムに用いるメモリシステムの階層構造と性能,メモリアレイの構成法について学び,メモリシステムの重要性と各種メモリの必要性を理解します.次いで,CMOS技術に基づく記憶回路の基礎となる双安定回路の動作原理について学び,レジスタ,キャッシュなどに応用されるフリップフロップおよびSRAMについて学びます.次に,メインメモリに用いられる大容量メモリDRAMについて,セル構造と動作原理,その高速化技術について学びます.さらに,フラッシュメモリなど各種不揮発性メモリについてセル構造,動作原理,開発の現状について学びます.

到達目標

ロジックシステムにおけるメモリ階層構造の必要性を理解し,各メモリ階層に用いる各種メモリのセル構造,動作原理,アーキテクチャ,性能などについて理解します.CMOS技術に基づく高速メモリ,大容量メモリ,不揮発性メモリの各種技術について学びます.さらに新たな材料と物理現象に立脚した新規な不揮発性メモリ技術についても学びます.

対応する学修到達目標は、
(1) 【専門力】基盤的な専門力
(4) 【展開力】(探究力又は設定力)整理及び分析できる力
(7) 幅広い専門知識を習得し,より高度な専門分野や他分野に自ら学修を広げる力

キーワード

メモリシステムと階層構造,CMOS技術に基づくメモリ技術(SRAM,DRAM,フラッシュメモリ),新たな材料・物理現象に基づく不揮発性メモリ技術(FeRAM,MRAM,ReRAM,PRAM)

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

毎回の講義の時間内で,その日の教授内容に関する演習を行います.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 メモリシステムとメモリアレイの構成法 メモリシステムの階層構造,メモリの種類,メモリアレイの構成法,周辺回路概要
第2回 CMOS集積回路の基礎 CMOSデバイスのモデリング,CMOSインバーター,トランスファゲート,最先端CMOS
第3回 CMOS双安定回路 CMOSインバータと双安定回路の動作原理,ラッチ
第4回 フリップフロップ 各種フリップ・フロップの動作原理と
第5回 SRAM SRAMの構成方法,セルの設計方法,ノイズマージンと各種バイアスアシスト法,低消費電力化技術,キャッシュ,マルチポートSRAMとレジスタファイル,FiNFETを用いたSRAM,
第6回 DRAM DRAMセルの構造・動作,リフレッシュ動作,開発の現状と将来技術
第7回 ROMとフラッシュメモリ 各種ROMのセル構造・動作・用途,各種フラッシュメモリのセル構造・動作・用途,開発の現状と将来技術
第8回 MRAMとFeRAM 強磁性体の基礎,磁気抵抗効果と強磁性トンネル接合,MRAMの構造と動作原理,強誘電体の基礎,FeRAMの構造と動作原理,開発の現状と将来技術

教科書

指定なし

参考書、講義資料等

毎回,講義資料配布

成績評価の基準及び方法

期末試験による成績評価を行います。

関連する科目

  • EEE.C341 : 集積回路工学
  • EEE.D352 : 電子デバイス第二
  • EEE.C321 : デジタル回路

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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