180nm結晶性酸化物半導体トランジスタを用いた1.5-clock backup／2.5-clock restoreとゼロ·スタンバイ·パワーを実現する32bit CPU

摘要

極低オフ電流である結晶性酸化物半導体、特にC軸配向結晶性In-Ga-Zn酸化物半導体（CAAC-IGZO）を用いたトランジスタによるゼロ·スタンバイ·パワーでの長時間保持とSiトランジスタによる高速データ退避とを両立するフリップ·フロップを新規に提案する。このフリップ·フロップを用いて350nm Si CMOS／180nm CAAC-IGZOハイブリッドテクノロジにて32ビットプロセッサを試作し、1.5clocks（100ns＠15MHz）かつ1.77nJの低電力でデータバックアップと電源遮断、2.5clocks（167ns＠15MHz）でのデータ復帰、ゼロ·スタンバイ·パワーで少なくとも1日のデータ保持を実動作で確認した。提案するフリップ·フロップを用いて45nm Si CMOS／180nm CAAC-IGZOハイブリッドテクノロジでのシミュレーション結果から、同様に1.5clockでのデータ退避、2.5clocksでのデータ復帰、長時間保持が可能である。