東北大とNEC、不揮発性論理回路で世界最高の動作周波数600MHzを達成

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2011.12.6（火）17:15

　東北大学（省エネルギー・スピントロニクス集積化システムセンター）の遠藤哲郎教授と大野英男教授のグループは6日、日本電気（NEC）との共同研究により、600MHzで動作する世界最高速の不揮発性論理回路を開発したことを発表した。

　論理集積回路は、トランジスタの微細化によりシステムLSI上のトランジスタの個数が増加することで漏れ電力が増大し、待機時電力の増加が課題となっていた。新開発の回路は、電子の性質であるマイナス電荷や微細な磁石であるスピンを利用したスピントロニクス技術とシリコンCMOS技術を組み合わせて開発された。同期型論理集積回路の基本構成単位の1つであるフリップフロップの要素回路（ラッチ回路）とのこと。

　NECが、本回路の微細スピントロニクスデバイス部分を標準シリコンCMOS回路上に作製し、東北大学が原理動作を実証した。今回の実証により、システムLSIの超低消費電力化が大きく前進したとされる。

　論理回路中の不揮発性記憶デバイスには、CMOS回路との整合性、微細化による性能向上、高速書き込み・読み出し性、および書き込み回数耐性などから、スピン注入磁化反転型磁気トンネル接合（Magnetic Tunnel Junction：MTJ）デバイスが最適なものと考えられているが、消費電力が大きく、課題となっていた。東北大学とNECは今回の成果を、12月5日～7日に米ワシントンDCにて開催されている半導体デバイス技術の国際学会「2011 IEEE International Electron Device Meeting」において発表した。

《冨岡晶》