知能処理集積回路(集積回路工学)のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
知能処理集積回路(集積回路工学) 科目番号
Course number
43ELELD305
科目名称(英語)
Course title(English)
Intelligent Processing Integrated Circui
授業名称
Class name
知能処理集積回路(集積回路工学)
教員名 河原 尊之
Instructor
開講年度学期 2022年度 後期
Year/Semester
曜日時限 火曜1限
Class hours
開講学科
Department
工学部 電気工学科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
オンライン授業(非同期)/
Online (asynchronized remote)
概要
Descriptions
CMOS集積回路の基礎を説明した後、その回路設計、レイアウト設計、低電力設計について具体的に学び、これらを元に人工知能チップを理解する。
目的
Objectives
CMOS技術を用いた半導体集積回路の基本を理解すると共に、LSIチップの回路設計およびレイアウト設計の手法を修得し、人工知能チップへ展開できる基礎を習得する。
到達目標
Outcomes
1.CMOS技術による集積回路の基礎について説明できるようになる。
2.様々な回路設計方法があることを理解し、具体的に議論ができるようになる。
3.メモリ回路や低電力回路の設計について、具体的に議論ができるようになる。
4.人工知能LSIの設計について、具体的に議論ができるようになる。
履修上の注意
Course notes prerequisites
電子回路1及び2を修得していることが望ましい。
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
- 小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
毎回演習を課す。
準備学習・復習
Preparation and review
各回の授業前に、指定した教科書の該当箇所を事前に読んでおくこと。各回の授業後に、「授業計画」欄に記載した復習項目について行うこと。
成績評価方法
Performance grading
policy
中間試験20%,期末試験80%により評価する。
共に対面で実施する。
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
浅田 邦博著、「集積回路設計」、コロナ社
國枝博昭著、「集積回路設計入門」、コロナ社
その他、授業中に紹介する
授業計画
Class plan

1.集積回路概略  集積回路の回路規模、用途及びその発展の道筋について理解する。
  
2.スイッチ素子  MOSの構造と動作について理解する。

3.CMOS組合せ回路  CMOS論理ゲート回路とそのレイアウトについて理解する。

4.集積回路の製造方法  一連の集積回路の製造方法について理解する。

5.集積回路の動作速度  集積回路動作のクリティカルパスやばらつきについて理解する。

6.CMOS回路の遅延時間  CMOSインバータの遅延時間を中心に集積回路の動作速度について理解する。

7.伝送ゲート及びCMOS記憶回路 ラッチ回路やFF、SRAMについて理解する。

8.中間まとめ これまでの内容を纏め試験により評価する。

9.集積回路の低消費電力設計  設計方式と設計フロー、タイミング設計 設計方式と設計フロー、同期回路とタイミング設計について理解する。消費電力の破綻とその低減方法について理解する。

10.FPGAとそのしくみ  内部構造としくみについて理解し、Verilog HDLによる設計手順を理解する。

11.ニューロン回路  脳型情報処理の基本回路について理解する。
  
12.インメモリコンピューティング  ニューラルネットワークの集積回路化について理解する。

13.人工知能LSI  近年開発が盛んな人工知能用LSIについて理解する。

14.イジングマシン  人工知能LSIの例としてイジングマシンの構成を理解する。

15.まとめ  集積回路の特徴と設計手法の理解度を試験により評価する。
教職課程
Teacher-training course
実務経験
Practical experience
会社員(集積回路の設計に29年間携わった経験から各内容を取り扱う)
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
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