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[10p-A24-11]Design and Evaluation of a Superconducting Stochastic Number Generator That Does Not Require Operating Point Control

〇Ken Narita1, Ryota Fukuzaki1, Nobuyuki Yoshikawa2, Yuki Yamanashi2 (1.YNU, 2.YNU IAS)

Keywords:

SFQ Circuit,Stochastic computing

超伝導単一磁束量子(SFQ)回路を用いたストカス ティック演算(SC)は、高速・低消費電力な演算基盤と して期待されている。SCの演算精度はストカスティッ ク数生成器(SNG)の不偏性に強く依存する。先行研究 では、相補出力DFFやNDROを用いることで、従来 のコンパレータ型よりも低面積なSNG構造を提案した。しかし、物理的な乱数生成器はバイアス電流の変動 により分岐確率が理想の0.5から外れることにより、演算誤差を生じる課題がある。本研究では、低面積SNG構造に動作点自 己調整機能を統合し、チューニングフリーなSNGを設計・評価した。 4.2 K の熱雑音下における20 GHz動作の評価により、 個別の動作点制御を必要とせず、高いSNの出力精度を達成 できることを実証した。