集積回路設計演習 / Exercise in Integrated Circuit Design  

  黒田 理人  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

 電子回路をいかにして集積回路として実現するか，その設計技術に関して理解すると共に，実際の標準的設計手法を習得する事を目的とする。

２．概要

 回路シミュレーションとレイアウト設計からなるフルカスタム設計技術とハードウェア記述言語（HDL）を用いた自動設計について講義とCADツールを用いた演習を行う。

３．達成目標等

 集積回路設計の流れについて理解し，CADを用いた集積回路の設計手法を習得する。

「授業にはGoogle Classroomを利用（クラスコード dmjash4）」

演習実施場所についてはGoogle Classroomを通じて連絡する。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective: Understanding design of large scale integrated circuits (LSI) through exercising industry standard design methodology.

2. Abstract: Lectures and exercise of LSI design using computer-aided-design tools, such as full custom design using circuit simulation and layout tools and automated design using hardware description language (HDL).

3. Goals: Understanding design flow of LSI and learning design skills using industry standard CAD tools.

"Google Classroom will be used. Classcode: dmjash4"

Location for the exercise will be informed through the Google Classroom.

  知能集積システム学  

   

  情報基礎科学専攻、システム情報科学専攻  

  前期  

  前期 月曜日 2講時  

集積回路技術とプロセッサアーキテクチャ，さらに知能処理が融合された知能集積システムの基礎を講述する．講義内容は，知能集積システムの意義，高性能化と低消費電力化を指向したVLSIプロセッサのハイレベルシンセシス，CMOS集積回路の高性能化と低消費電力化，リコンフィギャラブルＶＬＳＩ，配線に起因する性能劣化を低減させる高性能VLSIの回路技術，電源配線及びクロック分配に関わる実装技術，システムLSIの統合設計技術などである．

  集積回路工学 / Integrated Circuits Technology  

  羽生 貴弘, 夏井 雅典  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

 知能システムやシステムＬＳＩ構築の基礎となるＣＭＯＳ集積回路の動作原理や集積システムの構成法を理解する．また，消費電力や配線遅延などの影響が深刻となる近年のＶＬＳＩに対する高性能化手法の基礎を習得する．

２．概要

 知能を集積回路に組み込む知能集積システムやシステムＬＳＩの構築技術の基礎を学習する．具体的には，集積システムの応用，ＭＯＳトランジスタの特性とスケーリング則，CMOS集積回路の回路・レイアウト設計と性能評価（速度，消費電力），電子回路解析プログラム，ＶＬＳＩプロセッサの並列アーキテクチャ，ＶＬＳＩシステムの統合設計技術などである．

３．達成目標等

 回路レベルの動作原理の理解は，アーキテクチャの設計，さらにシステムＬＳＩを構築する上で重要である．このような観点から，CMOS基本ゲートの直流特性及び性能評価，CMOS集積回路のレイアウト，SPICEパラメータ抽出，VLSIシステムの低消費電力化手法などを十分理解すること．

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective: Understand basic behavior of CMOS integrated circuit and design methodology of that is the foundamental to construct intelligent system and system LSI. Also, learn about the basis of performance-improvement methodology for the recent VLSI system, where power dissipation and delay due to interconnection complexity are getting rapidly serious.

2. Abstract: Learn the basis of design techniques of intelligent integrated system, where intelligence is embedded into integrated circuit, and system LSI. Concretely, learn application of integrated circuit, characteristics of MOS transistor and its scaling law, circuit/layout design and performance evaluation (delay and power dissipation) of CMOS integrated circuit, electronic-circuit analysis program, parallel architecture of VLSI processors, and systematic design technique of VLSI system.

3. Goal: It is important to understand the principle of circuit-level behavior, in order to design a VLSI-processor architecture and to construct system LSI. From this point of view, deepen understanding several key techniques such as DC transfer characteristic and its performance evaluation, layout design of CMOS integrated circuit, parameter extraction for SPICE, and low-power design methodology of VLSI system.

  ハードウエア基礎 / Hardware Fundamentals  

  羽生 貴弘, ＷＡＩＤＹＡＳＯＯＲＩＹＡ ＨＡ, 張山 昌論  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html

（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

集積回路技術とプロセッサアーキテクチャ，さらに知能処理が融合された知能集積システムの基礎を講述する．講義内容は，知能集積システムの意義，高性能化と低消費電力化を指向したVLSIプロセッサのハイレベルシンセシス，CMOS集積回路の高性能化と低消費電力化，リコンフィギャラブルＶＬＳＩ，配線に起因する性能劣化を低減させる高性能VLSIの回路技術，電源配線及びクロック分配に関わる実装技術，システムLSIの統合設計技術などである．

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

Fundamentals of intelligent integrated systems such as integrated circuits technology, VLSI processor architecture and intelligent VLSI computation are presented in the lecture. The contents include: introduction to intelligent integrated systems, high-level synthesis of high-speed low-power VLSI processors, characteristics of a short-channel MOS transistor, low-power CMOS VLSI architecture, reconfigurable VLSI, circuit implementation technology for high-performance VLSI processors related to timing closure, signal integrity, power integrity and clock generation/distribution, VLSI design CAD, and design for testability.

  集積回路工学 / Integrated Circuits Technology  

  黒田 理人  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

 知能システムやシステムＬＳＩ構築の基礎となるＣＭＯＳ集積回路の動作原理や集積システムの構成法を理解する．また，消費電力や配線遅延などの影響が深刻となる近年のＶＬＳＩに対する高性能化手法の基礎を習得する．

２．概要

 知能を集積回路に組み込む知能集積システムやシステムＬＳＩの構築技術の基礎を学習する．具体的には，集積システムの応用，ＭＯＳトランジスタの特性とスケーリング則，CMOS集積回路の回路・レイアウト設計と性能評価（速度，消費電力），電子回路解析プログラム，ＶＬＳＩプロセッサの並列アーキテクチャ，ＶＬＳＩシステムの統合設計技術などである．

３．達成目標等

 回路レベルの動作原理の理解は，アーキテクチャの設計，さらにシステムＬＳＩを構築する上で重要である．このような観点から，CMOS基本ゲートの直流特性及び性能評価，CMOS集積回路のレイアウト，SPICEパラメータ抽出，VLSIシステムの低消費電力化手法などを十分理解すること．

「授業にはGoogle Classroomを利用（クラスコード qhchuh3）」

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective: Understand basic behavior of CMOS integrated circuit and design methodology of that is the fundamental to construct intelligent system and system LSI. Also, learn about the basis of performance-improvement methodology for the recent VLSI system, where power dissipation and delay due to interconnection complexity are getting rapidly serious.

2. Abstract: Learn the basis of design techniques of intelligent integrated system, where intelligence is embedded into integrated circuit, and system LSI. Concretely, learn application of integrated circuit, characteristics of MOS transistor and its scaling law, circuit/layout design and performance evaluation (delay and power dissipation) of CMOS integrated circuit, electronic-circuit analysis program, parallel architecture of VLSI processors, and systematic design technique of VLSI system.

3. Goal: It is important to understand the principle of circuit-level behavior, in order to design a VLSI-processor architecture and to construct system LSI. From this point of view, deepen understanding several key techniques such as DC transfer characteristic and its performance evaluation, layout design of CMOS integrated circuit, parameter extraction for SPICE, and low-power design methodology of VLSI system.

Google Classroom will be used for this course (Class code: qhchuh3).

  電子回路Ⅱ / Electronic Circuit II  

  吉信 達夫, 荒川 元孝  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

【重要】授業に関する告知やレポート提出のため、Google Classroom に登録してください。

１．目的

高度な線形・非線形アナログ電子回路，並びに集積回路を前提としたディジタル電子回路の設計に必要となる基礎知識の修得を目的とする。

２．概要

バイポーラトランジスタ，ＭＯＳトランジスタ等の能動デバイスを用いた電子システム構成の基礎を講義する。

３．達成目標等

発振回路，電源回路，スイッチング回路，AD/DA変換回路の構成や動作原理について理解するとともに，集積回路の要素として用いられる応用回路として，VOC (voltage-controlled oscillator)，PLL (phase-locked loop)，BGR (band gap reference)などについて学ぶ。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

[Important] To receive information and to submit your reports, register at Google Classroom.

1. Objective

In this course, students will learn advanced linear / nonlinear analog circuits and basics of digital circuit design for integrated circuits.

2. Summary

Lectures cover the basics of electronic systems based on active devices including bipolar transistors and MOS transistors.

3. Goal

Students will learn the configurations and principles of oscillators, power supply circuits, switching circuits and AD/DA converters. They will also learn the elements of integrated circuits such as VOC (voltage-controlled oscillator), PLL (phase-locked loop) and BGR (band gap reference).

  電子回路Ⅰ / Electronic Circuit I  

  羽生 貴弘, 鬼沢 直哉  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

情報化社会を支える基盤となる「電子回路」は，電子情報システム・応物系において，最も基礎となる考え方を与え，共有技術としても必須である。この授業では電子回路の解析と設計に必要な基礎について学ぶ。

２．概要

トランジスタ (BJT, FET) の構造,特性，等価回路表現(モデル)を基にして，アナログ電子回路の諸概念,回路方式や増幅機能について学ぶ。

３．達成目標等

この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする。

・トランジスタの構造，特性，等価回路表現(モデル)を理解し，説明することができる。

・電子回路モデルを作ることができ，その解析をすることができる。

・アナログ増幅器の動作を理解し，設計することができる。

授業は原則オンライン授業とします。

また、授業にはGoogle Classroomも利用します。（クラスコード：waxspde）

講義コード：TB25204

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective:

Electronic circuits, which are the fundamental technology to support the present information society, is a key subject and is essential for shared technologies in our department. In this course, learn about the basics required for analysis and design of electronic circuits.

2. Abstract:

Based on the structure and characteristics of transistors (BJT and FET) and their equivalent circuits, learn about several design concepts of analog electronic circuits and their circuit configuration for amplification.

3. Goal:

The goal of this course is to acquire the following ability as

--to understand and explain the physical structure of transistors, their characteristics, and their equivalent circuits,

--to make electronic-circuit model and to analyze its performance,

--to understand the behavior of analog amplifiers and to design them.

This will be basically online.

This class will also use Google Classroom. (Class code : waxspde)

Lecture Code : TB25204

  精密生産システム学 / Manufacturing Systems  

  水谷 正義, 佐野 眞琴  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html

（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

高度に知能化されたCNC工作機械や工業ロボットをはじめ、光学機械やステッパなど、機械やLSIの製造に関わる生産システムの基礎と実際について講義する。なお、本講は集中講義形式で行われるので、授業実施の時期については追って掲示する。またそれぞれ専門企業の技術者から講義いただく。

本講義に関する案内はGoogle Classroomにて行う。クラスコードは「2zdtrqm」である。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

This class is included two topics. One is focusing on description of the fundamental principles and applications for intelligent CNC machining centres and industrial robots for industrial production. Machining centre, Control system of CNC machine, Mechanisms and control for robot, Sensing system for robot, Software and language for robot, CAD/CAM and FMS, ultra-precision machine. The other is focusing on an optical instrument for LSI manufacturing systems. Design and manufacture of optical lenses, Mechanisms and control of AF/AE camera, Microscope and telescope, Laser interferometer measuring instrument, LSI production, Stepper.

In addition, lectures will be given by engineers from specialised companies.

The information of this class will be given via Google Classroom. The class code is "2zdtrqm".

  ディジタルコンピューティング / Digital Computing  

  本間 尚文  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

 ディジタルコンピューティングシステムの構成要素，レジスタトランスファ論理に基づく計算機の論理設計法の習得により，VLSIプロセッサの構成原理の基礎を理解する．

２．概要

 ディジタルコンピューティングシステムの構成要素である，組合せ回路，フリップフロップ，レジスタ，カウンタ，メモリ，順序回路，演算回路などの構成法について学習する．さらに，これらを構成要素とした，レジスタトランスファ論理に基づく計算機の基礎的設計法を習得する．

３．達成目標等

 簡単な計算機を設計できる実力をつけることが達成目標である．このためには，組合せ回路，レジスタ，順序回路及び演算回路などのモジュールの設計，レジスタトランスファ論理による計算機設計手法などを十分理解すること．

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective:

Study building blocks of digital computing system and logic design of digital computer based on register-transfer logic. Through this study, you can understand an elementary design philosophy of VLSI processors.

2. Summary:

Learn basic building blocks of digital computing system such as combinational circuits, flip-flops, registers, counters, memories, sequential circuits, and arithmetic circuits. Also, study a basic design methodology of digital computer based on register-transfer logic, in combining with the above building blocks.

3. Goal:

The goal of this course is to acquire the skills of designing a simple digital computer. In order to reach this goal, deepen understanding design techniques of basic modules such as combinational circuits, registers, sequential circuits and arithmetic circuits, and design methodologies of digital computer based on register-transfer logic.

  電気回路学Ⅱ / Circuit Theory II  

  遠藤 恭  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

微分方程式，ラプラス変換，フーリエ変換の知識を利用して，線形回路・システムの過渡応答あるいは波形伝送に関する問題を取り扱い，その解法を理解・修得することを目的とする．

２．概要

上記の目的のため，講義と演習を行う．

３．達成目標等

線形回路・システムの過渡応答あるいは波形伝送の本質を理解することを目標とする．　

授業は主に対面で行い，Google Classroomを利用しますこともあります。講義資料はISTUまたはGoogle Classroomにアップロードします。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objectives

Understand and learn how to solve problems of transient responses of linear circuits and systems and those of wave transfer using differential equations, Laplace transform, and Fourier transform.

2. Outline

Lectures and exercises for the above objectives.

3. Goals

Learn the essentials of transient responses of linear circuits and systems and those of wave transfer.

Lectures are mainly given face-to-face. In some cases, lectures are given online via Google Classroom. Note that please input the code when Classroom are accessed. Lecture notes are uploaded to ISTU or Google Classroom.