JP2000260187A - Superconductive latching/sfq hybrid ram - Google Patents

Superconductive latching/sfq hybrid ram

Info

Publication number
JP2000260187A
JP2000260187A JP11059376A JP5937699A JP2000260187A JP 2000260187 A JP2000260187 A JP 2000260187A JP 11059376 A JP11059376 A JP 11059376A JP 5937699 A JP5937699 A JP 5937699A JP 2000260187 A JP2000260187 A JP 2000260187A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconducting
circuit
sfq
latching
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11059376A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Nagasawa
秀一 永沢
Kazunori Miyahara
一紀 宮原
Yoichi Enomoto
陽一 榎本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Superconductivity Technology Center
NEC Corp
Original Assignee
International Superconductivity Technology Center
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Superconductivity Technology Center, NEC Corp filed Critical International Superconductivity Technology Center
Priority to JP11059376A priority Critical patent/JP2000260187A/en
Priority to US09/517,444 priority patent/US6242939B1/en
Publication of JP2000260187A publication Critical patent/JP2000260187A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To substantially reduce a necessary AC bias current by using an effective combination of an AC type logical circuit biased by an AC current and a fluxoid type logic circuit biased by a DC current. SOLUTION: A 256 RAM block construction comprises a memory cell with 16 row and 16 columns, a voltage type logic driver circuit and sense circuit composed of superconductive latching elements biased by an AC current, and a fluxoid type logic decoder circuit composed of a superconductive single fluxoid quantum (FSQ) biased by a DC current. An AC power used for the whole RAMs can largely be reduced by arranging the decoder circuit part to be a fluxoid type logic circuit biased by a DC current, and an increase in AC power consumption in the driver circuit can be absorbed by adopting a multi-driver system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、極低温で動作する
ジョセフソン素子を基本素子として構成した超伝導集積
回路に関し、特に、低消費電力で且つ超高速動作可能な
超伝導ランダムアクセスメモリ(RAM)に関する。更
に、本発明は、超伝導コンピュータ用超高速キャッシュ
メモリや超高速データ通信用メモリ等に使用できるRA
Mに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting integrated circuit comprising a Josephson element operating at a very low temperature as a basic element, and more particularly, to a superconducting random access memory (RAM) which can operate at low power consumption and at high speed. ). Further, the present invention provides an RA high-speed cache memory for a superconducting computer,
About M.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、超伝導集積回路には、大きく分
けて2つの種類がある。1つは、ジョセフソン素子の電
流電圧特性に現れる強い非線形性を利用したもので、電
圧型論理と呼ばれている。電圧型論理は、半導体の集積
回路で使用されている論理と同じ論理形式である。もう
1つは、ジョセフソン素子の電流位相特性の非線形性を
利用したものでフラクソイド型論理と呼ばれている。
2. Description of the Related Art Generally, superconducting integrated circuits are roughly classified into two types. One is to use a strong nonlinearity appearing in the current-voltage characteristics of the Josephson element, and is called a voltage type logic. The voltage type logic has the same logic type as the logic used in a semiconductor integrated circuit. The other uses the nonlinearity of the current phase characteristic of the Josephson element and is called a fluxoid type logic.

【0003】電圧型論理の超伝導集積回路は、一定の時
間(例えばクロック周期の間)、一定の電圧(通常、状
態“0"を零電圧レベル、状態“1"を所望の出力電圧レ
ベルに設定する)を出力する回路であり、電圧レベルに
応じて論理動作を行う回路である。電圧型論理の超伝導
集積回路の動作信号を、レベル信号と呼ぶことにする。
電圧型論理の超伝導集積回路では、通常、マッカンバ係
数が1以上のアンダーダンピング状態のジョセフソン素
子を交流電流でバイアスして使用する(マッカンバ係数
は、ジョセフソン素子の特性を示す1つの定数であり、
2πI0CRD 2/Φ0、ここでI0はジョセフソン素子の
臨界電流値、Cはキャパシタンス、RDは抵抗、Φ0は単
一磁束量子を示す。詳しくは、文献:倍風館発行の超高
速ジョセフソン・デバイスの38頁参照)。電圧型論理
の素子は、一度電圧状態にスイッチするとバイアス電流
を零に戻さない限り、初期状態(超伝導状態)に戻らな
いことから、ラッチング(またはラッチ)素子とも呼ば
れている。
A superconducting integrated circuit of the voltage type logic has a constant voltage (usually, a state “0” is set to a zero voltage level and a state “1” is set to a desired output voltage level) for a fixed time (for example, during a clock cycle). This is a circuit for performing a logical operation according to the voltage level. An operation signal of a voltage-type logic superconducting integrated circuit is called a level signal.
In a voltage-type logic superconducting integrated circuit, an underdamped Josephson element having a McCamba coefficient of 1 or more is normally used by being biased with an alternating current. Yes,
2πI 0 CR D 2 / Φ 0 , where I 0 is the critical current value of the Josephson element, C is the capacitance, RD is the resistance, and Φ 0 is the single flux quantum. For details, refer to page 38 of “Ultra high-speed Josephson device published by Baifukan”. A voltage-type logic element is also called a latching (or latch) element because once it switches to the voltage state, it does not return to the initial state (superconducting state) unless the bias current returns to zero.

【0004】一方、フラクソイド型論理の超伝導集積回
路は、単一磁束量子(SFQ: Single Flux Quantum)
パルスを出力することを特徴とする回路であり、磁束量
子の伝搬や回路の量子状態に応じて論理動作を行う回路
である。フラクソイド型論理の超伝導集積回路の動作信
号を、SFQパルス信号と呼ぶことにする。フラクソイ
ド型論理の超伝導集積回路では、通常、マッカンバ係数
が1以下のオーバーダンピング状態のジョセフソン素子
を直流電流でバイアスして使用する。また、フラクソイ
ド型論理の回路は、SFQを保持又は伝搬させること
で、論理動作を行う。この様に、フラクソイド型論理の
回路は基本ゲート自体がメモリー機能を持つので、パイ
プライン化が容易であるという特徴がある。なお、フラ
クソイド型論理の素子は、上に記した様に磁束量子の伝
搬や回路の量子状態に応じて論理動作を行う回路である
ので、複数個の磁束量子を扱った回路であっても良い
が、通常、単一磁束量子(SFQ)を扱った回路が使われ
ることが多いので、SFQ素子とも呼ばれている。
On the other hand, a superconducting integrated circuit of a fluxoid type logic has a single flux quantum (SFQ).
A circuit that outputs a pulse, and performs a logic operation in accordance with the propagation of magnetic flux quantum and the quantum state of the circuit. The operation signal of the superconducting integrated circuit of the fluxoid type logic is referred to as an SFQ pulse signal. In a superconducting integrated circuit of the fluxoid type logic, usually, a Josephson element in an overdamped state having a MacKamba coefficient of 1 or less is used by being biased with a direct current. The fluxoid logic circuit performs a logic operation by holding or propagating the SFQ. As described above, the circuit of the fluxoid type logic has a feature that the basic gate itself has a memory function, so that it can be easily pipelined. Note that the element of the fluxoid type logic is a circuit that performs a logic operation according to the propagation of magnetic flux quanta and the quantum state of the circuit as described above, and thus may be a circuit that handles a plurality of magnetic flux quanta. However, since a circuit that handles single flux quantum (SFQ) is often used, it is also called an SFQ element.

【0005】従来の超伝導RAMは、電圧型論理の超伝
導集積回路で構成されたものが幾つか開発されている。
一例として、文献(IEEE Trans. on Applied Supercond
uctivity, vol. 5, no. 2, pp. 2447-2452, June, 199
5, “A 380ps, 9.5 mW Josephson 4-Kbit RAM operated
at high bit yield")に詳しく記されている。一方、
フラクソイド型論理の回路は、RAM即ち、ランダムアク
セスメモリーの構成(2次元アレイの構成)をとること
が困難なため、比較的簡単な1次元構造で構成可能なシ
フトレジスター的なメモリー(一例として、文献IEEE T
rans. on Applied Superconductivity, vol. 3, no. 4,
pp. 3102-3113, Dec. 1993, “RSFQ 1024-bit shift r
egister for acquisition memory")は幾つか開発され
ているが、現在のところフラクソイド型論理を使用した
RAMの開発には至っていない。
Some conventional superconducting RAMs have been developed which are composed of voltage-conducting logic superconducting integrated circuits.
As an example, see the literature (IEEE Trans. On Applied Supercond
uctivity, vol. 5, no.2, pp. 2447-2452, June, 199
5, “A 380ps, 9.5 mW Josephson 4-Kbit RAM operated
at high bit yield ").
The circuit of the fluxoid type logic has a RAM, that is, it is difficult to take a configuration of a random access memory (a configuration of a two-dimensional array). Therefore, a shift register-like memory that can be configured with a relatively simple one-dimensional structure (for example, Reference IEEE T
rans.on Applied Superconductivity, vol. 3, no.4
pp. 3102-3113, Dec. 1993, “RSFQ 1024-bit shift r
Although some egisters for acquisition memory ") have been developed, a RAM using fluxoid logic has not yet been developed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の電圧型論理の超
伝導RAMでは、全てラッチング素子で構成されている
ため、交流の高周波電流をバイアスする必要があり、回
路規模が大きくなると、数GHzの高周波で数アンペア
の大電流を供給しなければならないという大きな問題点
があった。
In the conventional voltage-type logic superconducting RAM, since all are constituted by latching elements, it is necessary to bias an AC high-frequency current. There is a major problem that a large current of several amps must be supplied at a high frequency.

【0007】一方、フラクソイド型論理の回路は、電圧
型論理の回路に比べてより高速性と低消費電力性という
利点を有し、何より直流電流バイアスですむという大き
な利点があるものの、2次元アレイ構成を必要とするラ
ンダムアクセスメモリは容易に構成することができない
という問題点があった。
[0007] On the other hand, the fluxoid logic circuit has the advantages of higher speed and lower power consumption than the voltage logic circuit, and has the great advantage of requiring only a direct current bias. There is a problem that a random access memory requiring a configuration cannot be easily configured.

【0008】本発明の目的は、上記従来の技術が有する
問題点を解決するためになされたものであり、交流電流
でバイアスされる電圧型論理の回路と直流電流でバイア
スされるフラクソイド型論理の回路を効果的に組み合わ
せて用いることで、必要とされる交流のバイアス電流を
大幅に削減し且つ高速動作可能な超伝導RAMを提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and includes a voltage type logic circuit biased by an alternating current and a fluxoid type logic biased by a direct current. An object of the present invention is to provide a superconducting RAM capable of operating at high speed while significantly reducing a required AC bias current by effectively using circuits in combination.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、交流電流でバイアスされる超伝導ラッチ
ング素子によって構成されたドライバ回路と、直流電流
でバイアスされる超伝導単一磁束量子(SFQ)素子に
よって構成されたデコーダ回路とを含むハイブリッド形
式の超伝導ランダムアクセスメモリ(RAM)の集合体
となる。
To achieve the above object, the present invention provides a driver circuit constituted by a superconducting latching element biased by an alternating current, and a superconducting single flux quantum biased by a direct current. (SFQ) and a decoder circuit constituted by elements.

【0010】即ち、本発明の一実施態様に係る超伝導ラ
ッチング/SFQハイブリッドRAMは、交流電流でバ
イアスされる超伝導ラッチング素子で構成されたドライ
バ回路と、直流電流でバイアスされる超伝導単一磁束量
子(SFQ)素子で構成されたデコーダ回路とを含む超
伝導ランダムアクセスメモリを1つのブロックとして、
このブロックを複数個アレイ状に配置したブロックアレ
イと、各ブロックを選択するためのブロックデコーダ回
路と、ブロック間に高速に信号を伝搬させるための交流
電流でバイアスされる超伝導ラッチング素子で構成され
たブロックドライバ回路と、前記ブロックドライバ回路
とインピーダンス整合を取った伝送線路とで構成され
る。
That is, a superconducting latching / SFQ hybrid RAM according to one embodiment of the present invention comprises a driver circuit composed of a superconducting latching element biased by an alternating current, and a superconducting single biased by a direct current. A superconducting random access memory including a decoder circuit composed of magnetic flux quantum (SFQ) elements as one block;
It is composed of a block array in which a plurality of these blocks are arranged in an array, a block decoder circuit for selecting each block, and a superconducting latching element biased with an alternating current for transmitting a signal between blocks at high speed. And a transmission line having impedance matching with the block driver circuit.

【0011】更に、本発明では、交流のバイアス電流を
供給するためのインピーダンス変換回路と、前記超伝導
ランダムアクセスメモリ内に超伝導ラッチング素子のレ
ベル論理信号と超伝導単一磁束量子(SFQ)素子のパ
ルス論理信号間の信号変換回路とを含んでいても良い。
Further, according to the present invention, there is provided an impedance conversion circuit for supplying an alternating bias current, a level logic signal of a superconducting latching element and a superconducting single flux quantum (SFQ) element in the superconducting random access memory. And a signal conversion circuit between the pulse logic signals described above.

【0012】また、本発明では、ブロック間の信号伝
搬、ブロック内のデコーダ回路、ブロック内のドライバ
回路ごとに分割した構成でパイプライン動作を行う。
In the present invention, the pipeline operation is performed in a configuration in which signal propagation between blocks, a decoder circuit in a block, and a driver circuit in a block are divided.

【0013】本発明の特徴は、第1に記憶セルアレイの
ワード線やビット線の様な大きなインダクタンスを有す
る負荷を駆動する場合は、駆動能力の高い電圧型論理の
ドライバ回路を用いる点にある。第2にブロック間の様
な長距離の信号伝搬には、電圧型論理のドライバ回路と
インピーダンスを整合させた伝送ライン(ストリップラ
イン)で高速に信号を伝搬させている点にある。第3に
その他の回路は、低消費電力化の観点からフラクソイド
型論理を用いた回路で構成している点にある。第4に高
速化及びフラクソイド型論理の回路の利点を生かすため
に、多段のパイプライン化を行っている点にある。
A feature of the present invention is that, first, when a load having a large inductance such as a word line or a bit line of a memory cell array is driven, a voltage-type logic driver circuit having a high driving capability is used. Second, for signal propagation over long distances such as between blocks, a signal is propagated at high speed through a transmission line (strip line) whose impedance is matched with that of a voltage-type logic driver circuit. Third, the other circuits are constituted by circuits using fluxoid type logic from the viewpoint of low power consumption. Fourth, in order to make use of the advantages of the high speed and the circuit of the fluxoid type logic, a multistage pipeline is used.

【0014】この様に、本発明の超伝導ラッチング/S
FQハイブリッドRAMは、電圧型論理の超伝導回路と
フラクソイド型論理の超伝導回路を効果的に組み合わせ
て使用することにより、交流のバイアス電流を大幅に削
減し、且つ、高速動作可能な超伝導RAMが実現でき
る。
Thus, the superconducting latching / S of the present invention
The FQ hybrid RAM is a superconducting RAM that can significantly reduce an AC bias current and operate at high speed by effectively using a voltage-type logic superconducting circuit and a fluxoid-type logic superconducting circuit. Can be realized.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】(実施形態)図1は、本発明の一実施形態
に係る超伝導ラッチング/SFQハイブリッドRAMの
構成を示すブロック図であり、ここでは、16Kビット
の超伝導ラッチング/SFQハイブリッドRAMを示し
ている。図からも明らかなように、当該RAMは、64
個の256RAMブロック、ブロックデコーダ回路、ブ
ロックドライバ回路、ブロック間の信号伝搬を行う電圧
型論理のドライバ回路、インピーダンス整合ライン、高
周波の交流電流(AC)を供給するためのLC共振回路と
によって構成されている。本実施形態では、10GHz
のクロック動作を可能にするため、1つの電圧型論理の
ドライバ回路で駆動する記憶セルアレイの大きさを16
行16列の256ビットに制限している。そのため、図
示された例では、多数のRAMブロックに並列に信号を
伝えるマルチドライバ方式が採用されている。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a superconducting latching / SFQ hybrid RAM according to an embodiment of the present invention. Here, a 16 Kbit superconducting latching / SFQ hybrid RAM is shown. ing. As is apparent from FIG.
It comprises 256 RAM blocks, a block decoder circuit, a block driver circuit, a voltage-type logic driver circuit for transmitting signals between blocks, an impedance matching line, and an LC resonance circuit for supplying a high-frequency alternating current (AC). ing. In this embodiment, 10 GHz
In order to enable the clock operation, the size of the storage cell array driven by one voltage-type logic driver circuit is reduced to 16
It is limited to 256 bits in 16 rows and 16 columns. Therefore, in the illustrated example, a multi-driver system for transmitting signals to a large number of RAM blocks in parallel is adopted.

【0017】図2は、図1に示された256RAMブロ
ックの構成を示すブロック図であり、16行16列の記
憶セルアレイと、交流電流でバイアスされる超伝導ラッ
チング素子で構成された電圧型論理のドライバ回路及び
センス回路と、直流電流でバイアスされる超伝導単一磁
束量子(SFQ)素子で構成されたフラクソイド型論理
のデコーダ回路とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the structure of the 256 RAM block shown in FIG. 1. The voltage type logic circuit comprises a storage cell array of 16 rows and 16 columns and a superconducting latching element biased by an alternating current. Driver circuit and a sense circuit, and a fluxoid logic decoder circuit composed of a superconducting single flux quantum (SFQ) element biased by a direct current.

【0018】図示されたように、デコーダ回路をフラク
ソイド型論理の回路で構成することにより、交流電力を
大幅に削減できる。従来のように、電圧型論理を使用し
た超伝導RAMの場合、デコーダ回路で約7割の交流電
力が消費されていたので、この部分を直流電流バイアス
のフラクソイド型論理の回路にすることで、RAM全体
で使用する交流電力を大幅に削減することができる。こ
の削減効果により、マルチドライバ方式を取ることによ
るドライバ回路部における交流の消費電力の増大を吸収
できる。
As shown in the figure, by constituting the decoder circuit with a fluxoid type logic circuit, the AC power can be greatly reduced. As in the past, in the case of a superconducting RAM using voltage-type logic, approximately 70% of the AC power was consumed by the decoder circuit. Therefore, by making this part a DC current biased fluxoid-type circuit, The AC power used in the entire RAM can be significantly reduced. With this reduction effect, it is possible to absorb an increase in AC power consumption in the driver circuit section due to the multi-driver system.

【0019】以下、図3を参照して、本実施形態の超伝
導ラッチング/SFQハイブリッドRAMの信号伝搬経
路とパイプライン構成を説明する。アドレス、データ、
R/W等の入力信号は、まず、最初のクロック周期にブ
ロックデコーダ回路、ブロックドライバ回路、インピー
ダンス整合ラインを介して256RAMブロックに伝達
される。次のクロック周期で、256RAMブロック内
のフラクソイド型論理のデコーダが動作し、その次のク
ロック周期で、電圧型論理のドライバ回路、記憶セルア
レイ、電圧型論理のセンス回路が動作し、最後のクロッ
ク周期でインピーダンス整合ラインを介してブロックセ
ンス回路に出力信号を伝搬させる。
Referring now to FIG. 3, the signal propagation path and pipeline configuration of the superconducting latching / SFQ hybrid RAM of this embodiment will be described. Address, data,
First, an input signal such as R / W is transmitted to a 256 RAM block via a block decoder circuit, a block driver circuit, and an impedance matching line in the first clock cycle. In the next clock cycle, the decoder of the logic logic in the 256 RAM block operates, and in the next clock cycle, the driver circuit of the voltage logic, the memory cell array, and the sense circuit of the voltage logic operate, and the last clock cycle To propagate the output signal to the block sense circuit via the impedance matching line.

【0020】この様に、4段のパイプラインで16Kビ
ットの超伝導ラッチング/SFQハイブリッドRAMを
構成した。
In this way, a 16K-bit superconducting latching / SFQ hybrid RAM was constructed with four stages of pipelines.

【0021】以上説明したように、本実施形態に係る超
伝導ラッチング/SFQハイブリッドRAMは、電圧型
論理の超伝導回路とフラクソイド型論理の超伝導回路を
効果的に組み合わせて使用しており、これによって、交
流のバイアス電流を大幅に削減し且つ高速動作可能な超
伝導RAMを実現できるという効果がある。
As described above, the superconducting latching / SFQ hybrid RAM according to the present embodiment uses a voltage type logic superconducting circuit and a fluxoid type superconducting circuit effectively in combination. Thereby, there is an effect that a superconducting RAM capable of greatly reducing an AC bias current and operating at high speed can be realized.

【0022】本実施形態では、記憶容量を16Kビット
とし、4段のパイプラインで10GHzクロックのRA
Mを構成したが、さらに大容量のRAMを構成する場合
は、このRAMを基本ブロックとしてアレイ状に配置
し、パイプラインの段数を増やすことで10GHzのク
ロックを維持したまま大容量のRAMを構成することが
出来る。
In the present embodiment, the storage capacity is set to 16K bits, and the RA of a 10 GHz clock is
Although a large-capacity RAM is configured, a large-capacity RAM can be configured while maintaining a 10 GHz clock by increasing the number of pipeline stages by arranging this RAM as a basic block and increasing the number of pipeline stages. You can do it.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、電
圧型論理の超伝導回路とフラクソイド型論理の超伝導回
路を効果的に組み合わせて使用することで、交流のバイ
アス電流を大幅に削減し且つ高速動作可能な超伝導RA
Mを実現することが出来る。
As described above, according to the present invention, the AC bias current can be greatly reduced by effectively combining the voltage type logic superconducting circuit and the fluxoid type superconducting circuit. Superconducting RA that can reduce and operate at high speed
M can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る超伝導ラッチング/SFQハイブ
リッドRAMの構成を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a superconducting latching / SFQ hybrid RAM according to the present invention.

【図2】本発明の一実施形態に係る超伝導ラッチング/
SFQハイブリッドRAMの256RAMブロックの構
成を説明するためのブロック図。
FIG. 2 shows a superconducting latching / according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram for explaining a configuration of a 256 RAM block of the SFQ hybrid RAM.

【図3】本発明の超伝導ラッチング/SFQハイブリッ
ドRAMの実施例の信号伝搬経路とパイプライン構成を
説明するための概略図。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a signal propagation path and a pipeline configuration of an embodiment of a superconducting latching / SFQ hybrid RAM of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮原 一紀 東京都江東区東雲一丁目14番3号 財団法 人 国際超電導産業技術研究センター 超 電導工学研究所内 (72)発明者 榎本 陽一 東京都江東区東雲一丁目14番3号 財団法 人 国際超電導産業技術研究センター 超 電導工学研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazunori Miyahara 1-14-3 Shinonome, Shinonome, Koto-ku, Tokyo Foundation International Superconducting Technology Research Center Inside the Superconductivity Engineering Laboratory (72) Inventor Yoichi Enomoto, Koto-ku, Tokyo 1-14-3 Shinonome Foundation Corporation International Superconducting Technology Research Center Inside the Superconducting Engineering Laboratory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電流でバイアスされる超伝導ラッチ
ング素子で構成されたドライバ回路と、直流電流でバイ
アスされる超伝導単一磁束量子(SFQ)素子で構成さ
れたデコーダ回路とを含む超伝導ランダムアクセスメモ
リを1つのブロックとして、このブロックを複数個アレ
イ状に配置したブロックアレイと、各ブロックを選択す
るためのブロックデコーダ回路と、ブロック間に高速に
信号を伝搬させるための交流電流でバイアスされる超伝
導ラッチング素子で構成されたブロックドライバ回路
と、前記ブロックドライバ回路とインピーダンス整合を
取った伝送線路とで構成されたことを特徴とする超伝導
ラッチング/SFQハイブリッドRAM。
1. A superconducting circuit comprising: a driver circuit constituted by a superconducting latching element biased by an alternating current; and a decoder circuit constituted by a superconducting single flux quantum (SFQ) element biased by a direct current. A random access memory as one block, a block array in which a plurality of the blocks are arranged in an array, a block decoder circuit for selecting each block, and a bias with an alternating current for transmitting a signal between blocks at high speed. A superconducting latching / SFQ hybrid RAM, comprising: a block driver circuit constituted by a superconducting latching element as described above; and a transmission line having impedance matching with the block driver circuit.
【請求項2】 請求項1の超伝導ランダムアクセスメモ
リにおいて、超伝導ラッチング素子のレベル論理信号と
超伝導単一磁束量子(SFQ)素子のパルス論理信号間
の信号変換回路を含んだことを特徴とする超伝導ラッチ
ング/SFQハイブリッドRAM。
2. The superconducting random access memory according to claim 1, further comprising a signal conversion circuit between a level logic signal of a superconducting latching element and a pulse logic signal of a superconducting single flux quantum (SFQ) element. Superconducting latching / SFQ hybrid RAM.
【請求項3】請求項1において、交流のバイアス電流を
供給するためのインピーダンス変換回路を含むことを特
徴とする超伝導ラッチング/SFQハイブリッドRA
M。
3. The superconducting latching / SFQ hybrid RA according to claim 1, further comprising an impedance conversion circuit for supplying an AC bias current.
M.
【請求項4】請求項1において、ブロック間の信号伝
搬、ブロック内のデコーダ回路、ブロック内のドライバ
回路ごとにパイプライン動作を行うことを特徴とする超
伝導ラッチング/SFQハイブリッドRAM。
4. A superconducting latching / SFQ hybrid RAM according to claim 1, wherein a pipeline operation is performed for each of signal propagation between blocks, a decoder circuit in the block, and a driver circuit in the block.
JP11059376A 1999-03-05 1999-03-05 Superconductive latching/sfq hybrid ram Withdrawn JP2000260187A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11059376A JP2000260187A (en) 1999-03-05 1999-03-05 Superconductive latching/sfq hybrid ram
US09/517,444 US6242939B1 (en) 1999-03-05 2000-03-02 Superconducting circuit having superconductive circuit device of voltage-type logic and superconductive circuit device of fluxoid-type logic device selectively used therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11059376A JP2000260187A (en) 1999-03-05 1999-03-05 Superconductive latching/sfq hybrid ram

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000260187A true JP2000260187A (en) 2000-09-22

Family

ID=13111513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11059376A Withdrawn JP2000260187A (en) 1999-03-05 1999-03-05 Superconductive latching/sfq hybrid ram

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000260187A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006252717A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Nec Corp Method of constituting superconducting random access memory
US7505310B2 (en) 2005-03-14 2009-03-17 Nec Corporation Method of configuring superconducting random access memory, device structure of the same, and superconducting drive circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006252717A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Nec Corp Method of constituting superconducting random access memory
US7505310B2 (en) 2005-03-14 2009-03-17 Nec Corporation Method of configuring superconducting random access memory, device structure of the same, and superconducting drive circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11717475B1 (en) System and method for cryogenic hybrid technology computing and memory
US7505310B2 (en) Method of configuring superconducting random access memory, device structure of the same, and superconducting drive circuit
US6242939B1 (en) Superconducting circuit having superconductive circuit device of voltage-type logic and superconductive circuit device of fluxoid-type logic device selectively used therein
KR102449549B1 (en) Superconducting non-destructive readout circuits
US10331163B1 (en) Superconducting integrated circuits with clock signals distributed via inductive coupling
CN113169264A (en) Superconducting switch with persistent and non-persistent states
US20030011398A1 (en) Combinational logic using asynchronous single-flux quantum gates
Jabbari et al. Splitter trees in single flux quantum circuits
JP3488663B2 (en) Superconducting logic gate and random access memory
EP3766069B1 (en) Superconducting memory system with stacked drivers and differential transformers
Likharev Superconductors speed up computation
US10374610B1 (en) Reciprocal quantum logic based circuits for an A-and-not-B gate
Nagasawa et al. Design of all-dc-powered high-speed single flux quantum random access memory based on a pipeline structure for memory cell arrays
JP2000260187A (en) Superconductive latching/sfq hybrid ram
JP4583988B2 (en) DC power supply driven superconducting loop driver circuit and drive method
US10541024B2 (en) Memory system with signals on read lines not phase-aligned with Josephson transmission line (JTL) elements included in the write lines
Nagasawa et al. Design of a 16 kbit superconducting latching/SFQ hybrid RAM
Volk et al. Pulsar: A Superconducting Delay-Line Memory
Semenov Magic cells and circuits: New convergence of memory and logic functions in superconductor devices
Kirichenko et al. A single flux quantum cryogenic random access memory
JP2006252717A (en) Method of constituting superconducting random access memory
US11289156B2 (en) Ballistic reversible superconducting memory element
US10886902B2 (en) Superconducting circuit and method for detecting a rising edge of an input signal
Semenov Erasing logic-memory boundaries in superconductor electronics
Ghoshal et al. Superconductivity Researchers Seek to Remove Computational Bottlenecks

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060509