抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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高密度かつ低電力なFPGA(Field Programmable Gate Array)の実現のため,二つの選択素子(バリスタ)を有する相補型原子スイッチ「ビアスイッチ」(two-varistors selected complementary atom switch:via-switch)を用いた大規模クロスバースイッチブロック(Crossbar Switch Block:CSB)を開発した。ビアスイッチはクロスバースイッチのクロスポイントにおいて,二つのバリスタに接続された二本の制御線を用いてプログラムすることで,選択トランジスタを用いずに同じ線上のスイッチを複数プログラムすることができる。すなわち,マルチファンアウト(マルチFO)が可能となる。本検討では,CSBの大規模化に伴い消費電力増加の原因となるバリスタを介したリーク電流を抑制するため,a-Si/SiN/a-Si整流層のSiN層を組成の異なる三層で構成する新しい構造を提案し,高オフ抵抗,高非線形性(1.1×10
5),高オン電流密度(1.63MA/cm
2)を実現した。さらに,開発したバリスタを搭載したビアスイッチを用いた,大規模(50×20)CSB,およびLUT(Look Up Table)データメモリをCu配線中に集積化し,マルチFOを含む書き込みと信号伝達を実証することで,ビアスイッチが低電力FPGAの配線切り替えスイッチとして有用であることを示した。(著者抄録)