コースS: 先端VLSI設計実例

S-A.「先端アナログ設計」
日程: 1月15日(月)
定員: 150名程度
場所: 東京大学 武田先端知ホール
コーディネータ: 益子 耕一郎 (半導体理工学研究センター)
講義内容:
1/15(月)

10:00〜12:00

「CMOS RF回路と無線通信用LSIの設計」
佐藤 久恭 (ルネサステクノロジ)

12:00〜13:00

《昼食》

13:00〜16:00

「CMOSアナログ回路設計の基礎 ―だれもが簡単に設計できるようになる―」
松澤 昭 (東京工業大学)

16:00〜18:00

「PLL設計の基礎」
田中 聡 (日立製作所)
講義詳細:
講義題目: CMOS RF回路と無線通信用LSIの設計
講師氏名: 佐藤 久恭 (ルネサステクノロジ)
概要: 最初に,RF回路に要求される特性を整理する。 次に,低雑音増幅回路、ミキサ、電圧制御発振回路などの RF基本回路の設計について述べた後、デュアルバンドGPS受信回路の設計事例を紹介する。 最後に、RF CMOS 回路設計の今後の課題について述べる。
  1. RF CMOS基本回路とその諸特性
  2. RF 基本回路の設計
    低雑音増幅回路
    ミキサ
    電圧制御発振回路
  3. デュアルバンドGPS受信回路の設計事例
  4. RF CMOS 回路設計の今後の課題
講義題目: CMOSアナログ回路設計の基礎 ―だれもが簡単に設計できるようになる―
講師氏名: 松澤 昭 (東京工業大学)
概要:

ネットワーク時代の基幹技術として、CMOSアナログ回路が注目され、これを学ぼうという方も多い。 最近、この分野の各種テキストが出版されているが、動作は理解できても実際の設計の仕方が分からないという声を良く聞く。 そこで本講義においてはパイプライン型ADCの設計を例に取り、高性能OPアンプや比較器、スイッチ、バイアス回路など多くのCMOSアナログ回路設計の役立つ、簡便ではあるが本質的な回路設計法を紹介する。 コツをつかめばさくさくと回路設計ができるようになる。

内容:
  • MOSトランジスタと受動素子の性質
  • CMOSアナログ基本回路と基本設計法
  • パイプライン型ADCの構成と動作
  • 高性能OPアンプ設計
  • バイアス回路設計
  • 高性能比較器設計
  • スイッチとクロック設計
  • 設計のまとめ
講義題目: PLL設計の基礎
講師氏名: 田中 聡 (日立製作所)
概要:

PLLは多くのシステムLSIに使用され、LSI内部の高速基準クロックの発生や他システムとの同期をとるのためなどに広く利用されている。 本講義では、PLLの動作と設計手法を、具体的回路実例をもとにした簡単な演習を交えて、説明する。

  1. PLLの構成と動作
  2. 個別回路の設計
  3. 位相比較器
  4. VCO(電圧制御発振回路)
  5. ループフィルタ
  6. 全体動作
  7. 安定性
  8. 雑音の影響
  9. PLL搭載LSIの実例

移動体通信用LSIなど具体的なLSI内での活用事例を報告する。

S-D.「組込みシステムの最先端ハードウェア設計技術」

日程: 1月19日(金)
定員: 150名程度
場所: 東京大学 武田先端知ホール
コーディネータ: 石原 亨 (九州大学 助教授),井上弘士(九州大学 助教授)
講義内容:
1/19(金)

9:50〜10:00

「イントロダクション」
石原 亨 (九大)

10:00〜11:00

「動的リコンフィギャラブルプロセッサの最近の動向」
天野 英晴 (慶應義塾大学)

11:15〜12:15

「大規模SoCに対するハードウエア・ソフトウエア協調設計」
中村 祐一 (NECメディア情報研究所)

12:15〜13:30

《昼食》

13:30〜14:30

「システム・イン・シリコンによるサブシステム・インテグレーション」
吉田 健人 (システム・ファブリケーション・テクノロジーズ)

14:45〜15:45

「画像認識プロセッサIMAP」
京 昭倫 (NECメディア情報研究所)

16:00〜17:00

「組込み用途向けプロセッサの低電力技術」
山田 哲也 (日立製作所 中央研究所)

17:00〜17:10

「ラップアップ」
井上弘士 (九大)
講義詳細:
講義題目: 動的リコンフィギャラブルプロセッサの最近の動向
講師氏名: 天野 英晴 (慶應義塾大学)
概要: 動的リコンフィギャラブルプロセッサは、動作中にその構造を変更することにより高い面積効率を実現する。 基本構成、基本技術を概観し、最近のチップの動向について紹介する。
講義題目: 大規模SoCに対するハードウエア・ソフトウエア協調設計
講師氏名: 中村 祐一 (NECメディア情報研究所)
概要: デジタル家電や携帯電話に搭載されるシステムLSIにおいて、従来ハードウエアで処理を行っていた機能の一部が、LSI製造後の機能追加や派生品開発の目的で、ソフトウエア実現への移行が行われている。 このソフト化により、システムLSI開発においては、ハードウエア・ソフトウエアの両方の開発が必要となってきた。 しかも、システムLSIで動作するソフトウエアには周辺ハードウエアとの協調連携動作が含まれ、プロセッサ自体が専用にカスタマイズされている場合もあって、単体プロセッサ向けの検証環境が流用できない。 そこで、我々が開発しているFPGAとPCシミュレータの同期通信を利用したハードウエア/ソフトウエア協調検証システムの概要を紹介し、このシステムを利用したデジタルTVや携帯電話向けシステムの開発事例の紹介を行う。
講義題目: システム・イン・シリコンによるサブシステム・インテグレーション
講師氏名: 吉田 健人 (システム・ファブリケーション・テクノロジーズ)
概要: システムのインテグレーションは、更なる微細化とSIPに代表されるマルチチップ構成により益々加速される。 この領域では、大規模メモリーとロジックの高速接合はシステムの高性能化に欠かせない。 本プログラムでは、システム・イン・シリコン技術を使用したこの問題へのソリューション並びにアプリケーションの設計例を紹介する。 また、益々重要になってくる低コスト化並びに発熱の問題に対するアプローチを含め、他の手法に対する比較・検証を行う。
講義題目: 画像認識プロセッサIMAP
講師氏名: 京 昭倫 (NECメディア情報研究所)
概要: VLIW方式に基づくPEを多数一次元に結合したIMAPプロセッサの設計思想、アーキテクチャ、プログラミング手法、またその一つの実現形態である、レクサス「LS460」に採用されたIMAPCARチップの構成、アプリケーション開発環境等について解説する。
講義題目: 組込み用途向けプロセッサの低電力技術
講師氏名: 山田 哲也 (日立製作所 中央研究所)
概要: 携帯電話やディジタルカメラなどの組込み機器に搭載されるシステムLSIでは、バッテリーの長寿命化や実装コストの低減のため、低電力化が欠かせない。 消費電力は動作消費電力とリーク消費電力に大別され、低電力の手法が異なる。 ここでは、(株)ルネサステクノロジのSuperHプロセッサを例に動作電力とリーク電力の低減技術を紹介する。