工学部 研究紹介2018

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図2集積回路設計の様子。アプリケーションに応じて、仕様を決め、回路図を作成し、それに対応した数十nm精度の配線レイアウトをCADソフト上で描き、半導体チップを設計、試作する。図1測定ボードと集積回路チップ。設計した集積回路試作チップに対して、仕様通り動くかどうかの検証を、測定により確認する上⼝研究室研究から広がる未来卒業後の未来像エレクトロニクス、情報技術の進歩は、インターネット、携帯電話など、新しい産業・サービスを創出しております。特に、集積回路の微細化は様々な機能を低コストで実現し、コモディティ化により、医療、農業といった様々な分野に応用されるようになってきました。しかしながら、今、日本のエレクトロニクス業界はコスト競争の点で大変苦しい状況にあります。このような状況を打開し、商品を差別化するためには、集積回路を自らカスタマイズ（設計）し、使いこなす必要があります。研究室では、集積回路設計技術を用いて、新しい計算機アーキテクチャを開発し、ソフトウェア、アプリケーションと協調した新たなシステム・サービスの構築を目指します。世の中の様々な情報を取得し、処理する、Trillionsensorの時代がもうすぐそこに迫ってきています。これにより、半導体集積回路技術は、医療、薬品、農業、畜産、食品、物流、建築、土木といった多種多様な分野に応用されていくはずです。技術がコモディティ化する中で、製品の差別化を図り、「尖った」競争力あるモノを実現するためには、集積回路設計技術が不可欠です。研究室では、ディジタル、アナログ回路設計のみならず、センサ、デバイスといった要素技術から、アーキテクチャ、ソフトウェアまでを研究領域とします。技術の出口まで意識して研究を行うことにより、ICT（情報通信技術）の発展に貢献します。卒業研究では、学生が自らが回路、アーキテクチャの提案をし、創意工夫しながら、自主的に実験・測定を行うことを期待します。また、そのために、デバイスに関係する物理的な背景から、測定技術やソフトウェアの内容まで、非常に幅広い分野を学ぶとことができます。また、自らが課題をやり遂げた、という成功体験は、どの分野に進んだとしても、将来、必ず役に立つはずです。上口光准教授2002年広島大学卒業、2004年広島大学大学院博士課程後期終了、博士（工学）取得。広島大学、東京大学、中央大学を経て、2014年より現職。研究分野は、半導体集積回路設計、計算機アーキテクチャ。集積回路設計技術が切り開く未来：新たなサービス、産業の創出を⽬指して電⼦情報システム⼯学科研究シーズ共同研究・外部資⾦獲得実績社会貢献実績研究キーワード【先生の学問へのきっかけ】子供のころNHKのテレビ番組、電子立国をみて、将来は集積回路を自ら作りたい！と思うようになりました。大学受験でも世界最先端の微細集積回路技術をもつ大学が日本にもあることを知り受験しました。最近の日本の半導体製造は厳しい状況ですが、新しい技術には必ず革新的な電子回路が含まれています。回路設計の重要性は今も昔も変わりません。ぜひ、柔軟な新しいアイデアで未来を切り開きましょう。•半導体を用いた集積回路設計•不揮発メモリを用いた計算機アーキテクチャ•先端半導体プロセスに対応する回路設計技術•生体センシング回路技術•半導体デバイス評価技術•カスタムプリント基板設計•リコンフィギャラブルシステム開発•三次元集積化技術•異種（ヘテロジニアス）集積化技術•近未来体内埋め込み型歩行アシストサイボーグプロジェクトのためのサーボアンプ開発（信州大繊維学部、民間企業との共同研究）•ナノスケール不揮発メモリによるビッグデータストレージシステムの開発（科研費（若手B））•マルチポートメモリを用いた新しいキャッシュメモリアーキテクチャの構築（科研費）•超格子相変化メモリの特性評価及び周辺回路開発（民間企業との共同研究）公益社団法人電子情報通信学会集積回路研究会英文2017年4月特集号編集幹事InternationalConferenceonSolid-StateDevicesandMaterials,TechnicalProgramCommitteeMemberLSIとシステムのワークショップ2012「20nm世代のロバスト設計」担当幹事、集積回路設計の様子と集積回路チップ。アプリケーションに応じて、仕様を決め、回路図を作成し、それに対応した数十nm精度の配線レイアウトをCADソフト上で描き、半導体チップを設計、試作する。チップ測定用プローバ（左）と測定ボード（上）。設計した集積回路試作チップの性能を評価し、目的の機能の実現を確認する集積回路設計・メモリ回路・計算機アーキテクチャ・トランジスタモデル・三次元集積・⽣体センシング回路61