ナノコンピューティングの基本： ナノテクノロジー研究の進展によって、1

授
業 科 目 名
必修の区分
単位数
※
２単位
電気系工学特別講究Ⅲ（Basics of Nanocomputing）
講
師
Ferdinand
名
Peper
所 属
ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所
工学研究科
※
開 講
年 次
1,2,3 年次、後期
連
絡
先
※
ナノコンピューティングの基本：
講義目的
ナノテクノロジー研究の進展によって、１分子ほどの大きさのコンピュータ素子が生
み出される可能性が高まってきている。ナノテクノロジーの素子作製法として、多く
の研究者が現在注目しているのは、部品が生物のように自己組織化する性質を利用し
て作成する方法である。この方法で作製されるコンピュータは、現在利用されている
集積回路とは異なってくると考えられる。その結果、従来のコンピュータ・デザイン
をそのまま使うことは得策ではなく、新しい方式を持ち込んだ方が優れた特性が得ら
れると考えられている。本講義では、ナノテクノロジーが実現する回路の性能を最大
限に引き出せる新しいコンピュータ・デザインの説明をしている。すなわち、ナノコ
ンピュータに適するアーキテクチャについて講義する。効率的な製造の視点から見る
と、セルオートマトンのような規則的な構造を持つコンピュータは非常に利点があ
る。しかしながら、このようなコンピュータにおける計算方法は、現在のコンピュー
タでの方法と異なり、複雑である。さらに、ナノコンピュータを実装するために、他
の点、例えば、発熱の問題とフォールト・トレランスを考慮することも重要である。
1.
2.
3.
4.
講義内容
授業計画
5.
6.
7.
8.
ナノテクノロジーとは何か。何故コンピュータ技術と関係するのか。
従来の技術とコンピュータ・アーキテクチャ。
ナノコンピュータ・アーキテクチャの様々な提案
ナノメートルスケールの素子の製造の問題点とコンピュータ・アーキテクチャ
との関係：セルオートマトンの利点など
エネルギー消費と発熱：非同期的コンピューティングと可逆コンピューティン
グでの重要性
再構成ハードウェア−と自己集合
フォールト・トレランスとディフェクト・トレランス
まとめ
テキスト
参考文献
参考論文の配布
成績評価
の基準
レポートを課す。100 点満点で採点し、60 点以上を合格
履修上の
注意
履修要件
計算機科学の基本知識を有すること
備考