2020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
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
月1-2(H111)  
クラス
-
科目コード
EEE.D371
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年9月18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.

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(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)
・電気電子分野の応用専門力

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・フロップの回路構成,動作原理,性能,応用
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, フラッシュメモリ, その他の不揮発性メモリ 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

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

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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