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「福田昭のデバイス通信」最新記事一覧

福田昭のデバイス通信(84):
「SEMICON West 2016」、半導体露光技術の進化を振り返る(完結編その1)
今回は、半導体露光技術の歴史の完結編(その1)をお届けする。1996年ごろに本格的に導入され始めたKrFステッパーだが、既に2つの課題が浮上していた。光学系の開口数(N.A.)の向上の限界と、シリコンダイが大きくなり過ぎていたことだ。これらを解決する手段として登場したのが「スキャナー」である。(2016/8/23)

福田昭のデバイス通信(83):
「SEMICON West 2016」、半導体露光技術の進化を振り返る(後編)
今回はステッパー(縮小投影分割露光装置)の進化の歴史をたどる。1980〜1990年代半ばにかけて、g線ステッパーでは光学系の開口数(N.A.)が順調に向上し、i線ステッパーへと移行していく。その後、1996〜1997年になると、量産に使えるKrFレーザーステッパーが登場する。(2016/8/17)

福田昭のデバイス通信(82):
「SEMICON West 2016」、半導体露光技術の進化を振り返る(中編)
今回は、等倍一括露光から縮小分割露光への転換の歴史を紹介する。縮小分割露光は、光露光技術の画期的なブレークスルーであった。そしてこの技術は、ニコンが半導体露光装置メーカーの大手へと成長するきっかけにもなった。(2016/8/12)

福田昭のデバイス通信(81):
「SEMICON West 2016」、半導体露光技術の進化を振り返る(前編)
今回から、リソグラフィ技術のセッションの概要を紹介する。まずは、半導体露光技術の進化について解説したい。前半では主に、「コンタクト露光」から始まる等倍露光技術の発展の流れを見てみよう。(2016/8/9)

福田昭のデバイス通信(80):
「SEMICON West 2016」、2年連続のマイナス成長となる半導体産業(後編)
前回に続き、半導体産業の市場について解説する。半導体製造装置の市場規模は3年前の2013年に比べて増加しているが、地域別にみると中国の台頭が目立つ。また、同市場の成長要因についても触れる。(2016/7/27)

福田昭のデバイス通信(79):
「SEMICON West 2016」、2年連続のマイナス成長となる半導体産業(前編)
米国で開催された「SEMICON West 2016」の記者説明会から、SEMIによる半導体の市場動向を紹介する。前編となる今回は、半導体デバイスと半導体製造装置の市場動向について説明する。(2016/7/22)

福田昭のデバイス通信(78):
「SEMICON West 2016」開催、半導体ビジネスの変革を迫る
半導体製造関連の北米最大の展示会「SEMICON West 2016」が現在、カリフォルニア州サンフランシスコで開催中だ。今回のテーマは「これまでのビジネスは忘れろ」。そこから見えてくるのは、半導体産業が明らかに転換期に入ったということだ。(2016/7/14)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(16):
求む、「スーパーメモリ」
ARM Researchの講演内容を紹介してきたシリーズ。完結編となる今回は、ARMが「スーパーメモリ」と呼ぶ“理想的なメモリ”の仕様を紹介したい。現時点で、このスーパーメモリに最も近いメモリは、どれなのだろうか。(2016/4/14)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(15):
SRAMの書き込み動作を理解する
ここ数回にわたり「SRAMについて知っておくべきこと」を紹介している。今回は、SRAMの書き込み動作について説明していこう。(2016/4/11)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(14):
SRAMの消費電力と設計の課題
今回は、SRAMの消費電力と設計課題について解説する。SRAMの低消費電力化に効果的なのは電源電圧を下げることだが、これには、書き込み不良と読み出しディスターブ不良という問題が付きまとう。(2016/4/5)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(13):
SRAMの基本要素とレイアウト
今回からはSRAMについて知っておくべきことを紹介していく。まずは、多くの半導体メモリにも共通するSRAMシリコンダイの基本レイアウトから説明していこう。(2016/3/31)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(12):
DDR4とHBMの長所と短所
今回は、HBM(High Bandwidth Memory)とDDR4 DRAMを、データ転送速度やパッケージングなどの点から比較してみる。後半は、埋め込みDRAM(eDRAM)の説明に入る。ARM ReserchのRob Aitken氏は、eDRAMが「ニッチな市場にとどまる」と予想しているが、それはなぜだろうか。(2016/3/29)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(11):
超高速DRAM技術「HBM」の基礎
今回は、「3次元(3D)技術はDRAM開発にとって援軍ではあるが救世主ではない」という事実とともに、3D技術を用いた超高速DRAM「HBM」とはどのようなDRAMなのかを紹介していく。(2016/3/25)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(10):
DRAMについて知っておくべき、4つのこと
今回は、DRAMで知っておくべき4つの事実を紹介する。「DRAMの事業規模は巨大であること」「DRAMの性能は常に不足していること」「DRAM開発は傾斜が急になり続ける坂道を登っているようなものであること」「3次元技術はDRAM開発にとって援軍ではあるが救世主ではないこと」の4つだ。(2016/3/23)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(9):
仮想記憶(仮想メモリ)の基礎
今回は、仮想メモリの仕組みを詳しく解説していこう。仮想メモリの概要と、これを採用したシステムについて見てみたい。(2016/3/15)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(8):
投機的プリフェッチとキャッシュの弱点
今回は、メモリアクセスの高速化手法である「投機的プリフェッチ(Speculative Prefetch)」の仕組みを解説する。これは、“次のアクション”を推測して、データをキャッシュにコピーするものだ。この他、キャッシュが抱える本質的な弱点についても触れておきたい。(2016/3/10)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(7):
キャッシュの基本動作
今回は、キャッシュメモリの基本動作について解説する。基本動作は、大きく分けて2つある。メインメモリからデータをキャッシュラインにコピーする「アロケーション」と、特定のキャッシュラインからデータを追い出して“空き”を作る「エビクション」だ。(2016/3/7)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(6):
キャッシュメモリの基礎
今回は、キャッシュメモリについて解説する。キャッシュの考え方はとてもシンプルだが、実装となるとさまざまな方法があって複雑だ。今回は、3つのキャッシュアクセス構造について説明しよう。(2016/3/4)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(5):
CPUアーキテクチャの基礎
今回から、CPUアーキテクチャとメモリ・システムの関連について掘り下げていこう。まずは5段パイプラインアークテクチャを例に挙げ、メモリ・システムとの関連をみていく。(2016/3/2)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(4):
メモリ・アーキテクチャの基礎
今回は、NANDフラッシュメモリ登場後のメモリ・アーキテクチャを見ていきながら、「CPUのメモリに対する要求」を考えていく。(2016/2/26)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(3):
CPUとメモリのアーキテクチャ
今回からは、「CPUのメモリに対する要求」について紹介していく。まずは、CPUのアーキテクチャがどのように変ってきたかを振り返りつつ、CPUのメモリに対する要求の変遷を見ていこう。(2016/2/24)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(2):
システム設計者を悩ませる制約条件
システム設計において、CPUコアはもはやそれほど重要ではない。大切なのは、メモリ、相互接続(配線)、消費電力、ソフトウェアである。ディスプレイを例に挙げ、最適なシステム・アーキテクチャの構築について説明しよう。(2016/2/19)

福田昭のデバイス通信 ARMが語る、最先端メモリに対する期待(1):
システム設計の要諦は電力管理
今回から、2015年12月に開催された「IEDM2015」でARM Researchが講演した、メモリ技術の解説をお届けしよう。まずは、システム設計が抱える課題から紹介していきたい。(2016/2/17)

福田昭のデバイス通信(61):
IEDMで発表されていた3D Xpointの基本技術(後編)
前編に続き、IntelとMicron Technologyの次世代不揮発性メモリ「3D XPoint」について解説しよう。今回は、「オボニック・スレッショルド・スイッチ(OTS:Ovonic Threshold Switch)」と、材料について詳しく見ていきたい。(2016/2/1)

福田昭のデバイス通信(60):
IEDMで発表されていた3D XPointの基本技術(前編)
米国で開催された「ISS(Industry Strategy Symposium)」において、IntelとMicron Technologyが共同開発した次世代メモリ技術「3D XPoint」の要素技術の一部が明らかになった。カルコゲナイド材料と「Ovonyx」のスイッチを使用しているというのである。この2つについては、長い研究開発の歴史がある。前後編の2回に分けて、これらの要素技術について解説しよう。(2016/1/27)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(10):
バッテリー動作で持ち運びが可能な生体信号計測システム
10回にわたりお届けしてきた「ISSCC 2016」プレビュー。最終回となる今回は、セッション27と28のおすすめ講演を紹介する。セッション28の主要テーマは医療エレクトロニクスだ。バッテリーで動作し、持ち運びが可能な生体信号計測システムなどが発表される。(2016/1/21)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(9):
IoE向けの超低消費電力無線チップ
今回はセッション24〜26を紹介する。「ワイヤレス通信」がテーマとなっているセッション24では、IoE(Internet of Everything)向けの低消費電力無線チップの発表が相次ぐ。ソニーとソニーLSIデザインが開発した、消費電力が1.5mW〜2.3mWと低いGNSS(全地球航法衛星システム)受信器などが発表される。(2016/1/19)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(8):
生体を刺激/測定するシリコンと56Gbpsの次世代高速通信リンク
セッション22では、最先端のバイオエレクトロニクス向け要素技術の発表が相次ぐ。脊髄損傷者の運動機能回復を支援する人体埋め込みモジュールや、64チャンネルの人工蝸牛シリコンチップが登場する。セッション23では、シリコンフォトニクス技術で作製した56Gビット/秒(Gbps)の高速光リンク送信器に注目したい。(2016/1/14)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(7):
300GHz帯で32値のQAM信号を出力するミリ波送信器
今回はセッション19〜21までを紹介する。セッション20では、パナソニックが発表する、300GHz帯で32値のQAM信号を出力する送信器チップに注目したい。チャンネル当たりのデータ送信速度は17.5Gビット/秒で、6チャンネルの5GHz帯域出力を備えている。(2016/1/12)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(6):
超高密度のSRAM技術と超広帯域のDRAM技術
セッション17とセッション18のテーマはメモリだ。セッション17では、Samsung Electronicsが、10nmのFinFETを用いた高密度SRAMの開発成果を披露する。メモリセルの面積が0.04μm2と、過去最小のSRAMセルを実現している。(2016/1/7)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(5):
高性能A/D変換器の開発成果と本音トークのパネル討論会
セッション15では、Analog Devices(ADI)が発表する、入力帯域幅が465MHzと極めて広いΔ-Σ方式のA/D変換器などに注目したい。2016年2月1日と2日の夜に行われる、パネル討論会も興味深い。「無線回路を20nm未満に微細化する必要はあるのか」や、「2000年代の回路設計で最も素晴らしい瞬間」などが討論のテーマだ。パネリストたちの熱い本音トークが聞けることを期待したい。(2016/1/6)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(4):
人工知能プロセッサと8K UHDのH.265/HEVCデコーダ
今回はセッション12〜14を紹介しよう。セッション14では「次世代のプロセッシング」というテーマに沿って、ディープラーニング専用コアを搭載したプロセッサや、運転者の意図を予測する機能を備えたADAS(先進運転支援システム)向けSoCなど、人工知能プロセッサの発表が相次ぐ。(2015/12/28)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(3):
シングルダイの記憶容量が100Gバイトに近づく半導体メモリ
セッション7のテーマは「不揮発性メモリのソリューション」だ。マイクロンジャパンとMicron Technology、Intelの共同チームが、768Gビットと極めて大きな記憶容量のNANDフラッシュメモリを発表するなど、注目の論文が相次ぐ。(2015/12/25)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(2):
トライクラスタのモバイル・プロセッサやフルHD12Ch処理SoCが登場
今回は、セッション4〜6のハイライトを紹介する。セッション4では、MediaTekが、ARMv8AアーキテクチャのCPUコアを10個内蔵するモバイル・プロセッサを披露する。動作周波数の違いによってCPUコアを3つのクラスタ(トライクラスタ)に分けているものだ。ルネサス エレクトロニクスは、フルHDのビデオ処理を12チャンネル実行する車載情報機器向けSoCを発表する。(2015/12/24)

福田昭のデバイス通信 ISSCC 2016プレビュー(1):
5Gの携帯電話技術とミリ波通信用周波数生成技術
今回から、2016年1月から2月にかけて米国で開催される半導体関連の国際学会「ISSCC(IEEE International Solid-State Circuits Conference)」を紹介していく。基調講演は、ムーアの法則や5G携帯電話、自動車通信などがテーマになっている。(2015/12/18)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(13):
スピン論理で低消費・高密度の回路を構築
13回にわたりお届けしてきたIEDM 2015のプレビューは、今回が最終回となる。本稿ではセッション32〜35を紹介する。折り曲げられるトランジスタや、電子のスピンを利用した論理回路、疾患を素早く検知する人工知能ナノアレイ技術などに関連する研究成果が発表される。(2015/12/4)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(12):
可視光と赤外光の画像を同時に撮影
カンファレンス3日目に行われるセッション30では、オリンパスが、可視光と赤外光を同時に別々の画像として撮像するマルチバンド・イメージセンサーについて講演する。セッション31では、シリコン基板上にIII-V族化合物デバイスを作成する、次世代の電子デバイスや光デバイスについての発表が相次いで行われる。(2015/12/2)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(11):
生体に埋め込む脳血流量測定システム
今回はセッション27〜29を紹介する。セッション29では、生体組織分析デバイスや生体モニタリングデバイスに関する講演が行われる。Columbia Universityらの研究グループは、有機材料の発光ダイオードおよび光検出器を組み合わせた、脳血流量モニタリングシステムを発表する。同システムの厚みは、わずか5μmしかない。(2015/11/30)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(10):
着実な進展を見せるMRAM技術
今回から、カンファレンス最終日のセッションを紹介する。セッション26は、「MRAM、DRAMとSRAM」をテーマに講演が進んでいく。MRAMについては計4件の論文発表があり、例えばQualcomm Technologiesらは、40nmルールのCMOSロジックに埋め込むことを想定したSTT-MRAM技術を報告する。(2015/11/27)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(9):
究極の低電圧・低消費を目指すスティープスロープFET
2015年12月8日に開催されるセッション22のテーマは「スティープスロープ・トランジスタ」だ。このトランジスタの実現手法に関する研究成果がIntelなどから発表される。同日夜のパネルディスカッションでは、オンチップの相互接続技術や、CMOS技術が直面している課題について議論が行われる予定だ。(2015/11/25)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(8):
折り曲げ可能なNANDフラッシュメモリ
カンファレンス2日目に予定されているセッション19〜21の内容を紹介しよう。セッション19では、折り曲げ可能なX線イメージング技術や、折り曲げ可能なNANDフラッシュメモリなど、さまざまなフレキシブルエレクトロニクス技術に関する講演が行われる。折り曲げ可能なNANDフラッシュメモリは、韓国の研究チームが発表するもので、30万回折り曲げた後でも、安定した電気接続を維持したという。(2015/11/20)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(7):
不揮発性メモリを脳神経コンピューティングに活用
今回はセッション16〜18の講演を紹介する。セッション17では、不揮発性メモリを利用したニューロモルフィックシステム(脳神経系を模倣した低消費電力システム)の講演が相次いだ。(2015/11/17)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(6):
ナノワイヤと非シリコン材料で「ムーアの限界」を突破
今回はセッション13〜15の概要を取り上げたい。セッション15では、「モア・ムーア(More Moore)」と「モアザン・ムーア(More Than Moore)」の両方に関する研究成果が発表される。「モアザン」については、フランスの研究チームが折り曲げ可能なCMOS回路を紹介する。(2015/11/13)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(5):
14/16nm世代のSRAMと第3の2Dデバイス材料
今回のプレビューでは、セッション10〜12の内容を紹介する。セッション11では、ルネサス エレクトロニクスやSamsung ElectronicsがSRAM関連の技術を発表する。セッション12では、第3の2Dデバイス材料として注目を集める黒リン関連の発表に注目したい。(2015/11/11)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(4):
抵抗変化メモリとGaNデバイス
今回のプレビューでは、セッション7〜9を紹介する。セッション7では抵抗変化メモリ(ReRAM)の信頼性に関する発表が相次ぐ。セッション8では、3次元集積回路の製造技術がテーマだ。セッション9では、富士通と東京工業大学が試作した、96GHzの周波数で出力が3W/mmと高いInAlGaN/GaN HEMTなどが発表される。(2015/11/10)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(3):
3D NANDフラッシュの物理解析が進む
今回はセッション4〜6の講演を紹介する。セッション4では、人間の脳をモデルにした計算アーキテクチャなどが焦点となる。セッション5では3D NAND型フラッシュメモリ関連の発表が行われ、セッション6ではIGZO材料による20nmノードの高周波FETなどが発表される予定だ。(2015/11/6)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(2):
IV族レーザーと高密度3D NAND技術
今回は、「IEDM 2015」で開催される予定のセッションから、セッション2と3を紹介する。セッション2では、IV族元素でレーザーを試作した研究成果や、GeのナノワイヤでCMOS回路を試作した研究成果が発表される。セッション3では、主にメモリ技術がテーマとなる。(2015/11/4)

福田昭のデバイス通信 IEDM 2015プレビュー(1):
IEDM開催スケジュールの全体像
今回からは、2015年12月に米国ワシントンD.C.で開催される、最先端電子デバイスの国際学会「IEDM 2015」のプレビューを紹介する。実は、ワシントンD.C.で開催されるIEDMは、今回が最後になる。(2015/10/27)

福田昭のデバイス通信(36):
次々世代のトランジスタを狙う非シリコン材料(4)〜CMOSの実現手法と試作例
本シリーズは、次々世代のMOSFETで非シリコン材料がチャンネル材料の候補になっていることを説明してきた。最終回は、本シリーズのまとめであるCMOSデバイスの実現手法と試作例を紹介する。従来と同様のCMOSデバイスを非シリコン材料で実現する手法は2つある。(2015/8/7)

福田昭のデバイス通信(35):
次々世代のトランジスタを狙う非シリコン材料(3)〜III-V族半導体の「新たなる希望」
前回は、ゲルマニウム(Ge)をチャンネル材料とするMOSFETの研究開発の歴史と現状を紹介した。今回はもう1つの材料であるインジウム・ガリウム・ヒ素(InGaAs)である。InGaAsの歴史と背景にあるIII-V族化合物半導体とともに、研究開発の状況を解説する。(2015/8/5)



7月6日に米国等で、遅れて22日に日本でも配信を開始したスマホ向け位置情報ゲーム。街でスマホを持つ人がすべてポケモンGOプレイヤーに見えてしまうくらいの大ブームとなっているが、この盛り上がりがどれだけ継続するのか、この次に来る動きにも注目したい。

Oculus Riftに続く形で各社から次々と発表されたVRゴーグル。まだマニア向けという印象だが、ゲーム用途を中心に実用段階に進んでおり、決定打になるようなコンテンツが出てくれば、一気に普及が進む可能性もある。

ソフトバンクが買収を発表した半導体企業。既にスマホ市場では圧倒的なリーダーだが、今後IoTの時代が到来することで、ネットにつながるデバイスが爆発的に増加することが予測されており、そこでもスマホ同様のシェアを押さえられるのなら、確かにその成長性には期待が持てる。