学歴
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東京工業大学 工学院 電気電子系
2020年4月 - 2023年3月
国名： 日本国
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東京工業大学 工学院 電気電子系
2018年3月 - 2020年3月
国名： 日本国
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東京工業大学 工学部 電気電子工学科
2016年4月 - 2018年3月
国名： 日本国
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東京工業高等専門学校 電子工学科
2011年4月 - 2016年3月
国名： 日本国
経歴
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東京科学大学 総合研究院 研究員
2024年10月 - 現在
国名：日本国
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東京工業大学 科学技術創成研究院 研究員
2023年4月 - 2024年9月
国名：日本国
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独立行政法人日本学術振興会 特別研究員 (DC2)
2021年4月 - 2023年3月
論文
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Yusaku Shiotsu, Satoshi Sugahara
IEEE Journal on Exploratory Solid-State Computational Devices and Circuits 11 25 - 33 2025年2月
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Yusaku Shiotsu, Satoshi Sugahara
IEEE Journal on Exploratory Solid-State Computational Devices and Circuits 8 ( 2 ) 134 - 144 2022年12月
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A New Ultralow-Voltage Retention SRAM Cell Enhancing Noise Immunity 査読
Katsutoshi Ito, Yusaku Shiotsu, Satoshi Sugahara
IEEE Open Journal of Circuits and Systems 6 370 - 382 2025年
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Spin Injection Behavior of CoFe/MgO/Si Tunnel Contacts: Effects of Radical Oxygen Annealing 査読
Taiju Akushichi, Yota Takamura, Yusaku Shiotsu, Shuu’ichirou Yamamoto, Satoshi Sugahara
Journal of Electronic Materials 52 ( 10 ) 6902 - 6910 2023年8月
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Ultralow-Voltage Retention SRAM With a Power Gating Cell Architecture Using Header and Footer Power-Switches 査読
Hayato Yoshida, Yusaku Shiotsu, Daiki Kitagata, Shuu'ichirou Yamamoto, Satoshi Sugahara
IEEE Open Journal of Circuits and Systems 2 520 - 533 2021年
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Modeling and Design of Thin-Film π-Type Micro Thermoelectric Generator Using Vacuum/Insulator-Hybrid Isolation for Self-Powered Wearable Devices 査読
Yusaku Shiotsu, Toshimasa Seino, Tsuyoshi Kondo, Satoshi Sugahara
IEEE Transactions on Electron Devices 67 ( 9 ) 3834 - 3842 2020年9月
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Modeling and Design of a New Piezoelectronic Transistor for Ultralow-Voltage High-Speed Integrated Circuits 査読
Yusaku Shiotsu, Shuu'ichirou Yamamoto, Yusuke Shuto, Hiroshi Funakubo, Minoru Kuribayashi Kurosawa, Satoshi Sugahara
IEEE Transactions on Electron Devices 67 ( 9 ) 3852 - 3860 2020年9月
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Y Shiotsu, T Seino, N Chiwaki, S Sugahara
Journal of Physics: Conference Series 1407 ( 1 ) 012099-1 - 012099-4 2019年11月
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Enhancement of magnetic circular dichroism in bi-layered ZnO-Bi:YIG thin films 査読
Shinichiro Mito, Yusaku Shiotsu, Junji Sasano, Hiroyuki Takagi, Mitsuteru Inoue
AIP Advances 7 ( 5 ) 056316-1 - 056316-4 2017年2月
講演・口頭発表等
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高エネルギー効率・XNOR-SRAM・並列演算PIM型BNNアクセラレータ・マクロの設計
近藤慶音, 塩津勇作, 菅原聡
第73回応用物理学会春季学術講演会 2026年3月 応用物理学会
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INT4推論・並列演算PIM型NNアクセラレータ・マクロのアーキテクチャと設計
塩津勇作, 菅原聡
第73回応用物理学会春季学術講演会 2026年3月 応用物理学会
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EMP近傍動作・並列読み出しシングルエンドSRAMマクロの設計
矢口忠勝, 塩津勇作, 菅原聡
第73回応用物理学会春季学術講演会 2026年3月 応用物理学会
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Design and performance of single-ended SRAM cell for near energyminimum-point operation 国際会議
T. Yaguchi, Y. Shiotsu, S. Sugahara
IEEE International Meeting for Future of Electron Devices, Kansai 2025年11月 IEEE EDS Kansai Chapter
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耐放射線SRAMセルの設計方法
野見山敏輝, 塩津勇作, 菅原聡
第86回応用物理学会秋季学術講演会 2025年9月 応用物理学会
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エネルギー最小点動作PIMに応用可能な高ノイズ耐性SRAMセル
伊藤克俊, 藤原拓真, 塩津勇作, 菅原聡
第86回応用物理学会秋季学術講演会 2025年9月 応用物理学会
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エネルギー最小点動作・非対称型SRAMセルの設計
藤下涼, 塩津勇作, 菅原聡
第86回応用物理学会秋季学術講演会 2025年9月 応用物理学会
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EMP近傍動作・シングルエンドSRAMセルの設計と性能
矢口忠勝, 塩津勇作, 菅原聡
第86回応用物理学会秋季学術講演会 2025年9月 応用物理学会
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XNOR-SRAMセルを用いた並列演算PIM型BNNアクセラレータ・マクロ
近藤慶音, 塩津勇作, 菅原聡
第86回応用物理学会秋季学術講演会 2025年9月 応用物理学会
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並列化MACユニットを有するPIM型NNアクセラレータ・マクロのエネルギー最小点
塩津勇作, 菅原聡
第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月 応用物理学会
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Comparative Study of Gain Cells for Pseudo-SRAM 国際会議
S. Yoshida, Y. Shiotsu, S. Sugahara
IEEE International Meeting for Future of Electron Devices, Kansai 2024年11月 IEEE EDS Kansai Chapter
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Design of Highly-Stable Energy-Minimum-Point SRAM Using Ultralow-Voltage Retention Cell 国際会議
K. Ito, Y. Shiotsu, S. Sugahara
IEEE International Meeting for Future of Electron Devices, Kansai 2024年11月 IEEE EDS Kansai Chapter
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低電圧動作・リードポート付き10T-SRAMセルの設計と性能
矢口忠勝, 塩津勇作, 菅原聡
第85回応用物理学会秋季学術講演会 2024年9月 応用物理学会
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XNOR演算を有するエネルギー最小点動作・PIM型SRAMセル
近藤慶音, 塩津勇作, 菅原聡
第85回応用物理学会秋季学術講演会 2024年9月 応用物理学会
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擬似SRAMゲインセルの性能比較
吉田誠, 塩津勇作, 菅原聡
第85回応用物理学会秋季学術講演会 2024年9月 応用物理学会
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高安定エネルギー最小点動作が可能なULVR-SRAMセルの設計
伊藤克俊, 塩津勇作, 菅原聡
第85回応用物理学会秋季学術講演会 2024年9月 応用物理学会
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不揮発性SRAMのパワーゲーティング・アーキテクチャと性能
加藤豪人, 大木治弥, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第85回応用物理学会秋季学術講演会 2024年9月 応用物理学会
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エネルギー最小点で動作するINT4推論NNアクセラレータ・マクロの設計
塩津勇作, 菅原聡
第85回応用物理学会秋季学術講演会 2024年9月 応用物理学会
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ピエゾエレクトロニックトランジスタで構成した超低電圧SRAMのばらつき耐性
塩津勇作, 菅原聡
第71回応用物理学会春季学術講演会 2024年3月 応用物理学会
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FinFETを用いた低電圧駆動NV-SRAMのパワーゲーティング性能
塩津勇作, 山崎修, 菅原聡
第71回応用物理学会春季学術講演会 2024年3月 応用物理学会
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新型超低電圧リテンションSRAM(ULVR-SRAM)マクロの設計と性能解析
伊藤克俊, 塩津勇作, 菅原聡
第84回応用物理学会秋季学術講演会 2023年9月 応用物理学会
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並列化MACユニットを有するULVR-SRAMを用いたBNNアクセラレータマクロ
塩津勇作, 菅原聡
第84回応用物理学会秋季学術講演会 2023年9月 応用物理学会
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ニアスレッショルド電圧駆動ULVR-SRAMのパワーゲーティング性能
加藤豪人, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第83回応用物理学会秋季学術講演会 2022年9月 応用物理学会
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FinFETを用いた低電圧駆動不揮発性SRAM(NV-SRAM)の設計
山崎修, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第83回応用物理学会秋季学術講演会 2022年9月 応用物理学会
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新型超低電圧リテンションSRAM(ULVR-SRAM)セルの提案
伊藤 克俊, 塩津 勇作, 山本 修一郎, 菅原 聡
第81回応用物理学会秋季学術講演会 2022年9月 応用物理学会
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超低電圧リテンションSRAMのエネルギー最小点動作とそのBNNアクセラレータへの応用 招待
塩津勇作, 原拓実, 菅原聡
電子情報通信学会集積回路研究会 メモリ技術と集積回路技術一般 2022年4月 電子情報通信学会
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超低電圧リテンションSRAMのパワーゲーティング性能とアーキテクチャ
矢野広気, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月 応用物理学会
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各種層間絶縁材料を用いたトランスバース型薄膜μTEGの高精度集中定数回路モデル
佐貫海斗, 遠藤弘之, 塩津勇作, 菅原聡
第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月 応用物理学会
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ULVR-SRAMを用いたニューラルネットワークアクセラレータの性能
塩津勇作, 菅原聡
第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月 応用物理学会
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ボディバイアス制御ULVR-SRAMの設計と解析
斎藤修平, 塩津勇作, 原拓実, 山本修一郎, 菅原聡
第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月 応用物理学会
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ニアスレッショルド電圧動作ULVR-SRAMマクロの設計と解析
原拓実, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月 応用物理学会
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薄膜トランスバース型マイクロTEGモジュールの簡略化集中定数回路モデル
遠藤弘之, 塩津勇作, 菅原聡
応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 2021年9月 応用物理学会
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ULVR-SRAMを用いたBNNアクセラレータの提案と性能予測
塩津 勇作, 山本 修一郎, 菅原 聡
第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月 応用物理学会
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バルクデバイスを用いた超低電圧リテンションFlip-Flopの設計と解析
松崎翼, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月 応用物理学会
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ボディバイアス効果を用いたULVR-SRAMセルの設計とそのパワーゲーティング性能
塩津 勇作, 吉田 隼, 山本 修一郎, 菅原 聡
LSIとシステムのワークショップ2021 2021年5月 電子情報通信学会
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ニアスレッショルド電圧動作超低電圧リテンションSRAMの設計と性能解析
原拓実, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
LSIとシステムのワークショップ2021 2021年5月 電子情報通信学会
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ULVR-SRAMを用いたキャッシュのパワーゲーティング性能
吉田隼, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月 応用物理学会
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薄膜トランスバース型マイクロTEGモジュールの高精度モデリング
遠藤弘之, 塩津勇作, 熊谷颯人, 菅原聡
第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月 応用物理学会
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シリコンナノワイヤを用いたトランスバース型マイクロTEGモジュールのモデリング
熊谷颯人, 塩津勇作, 遠藤弘之, 菅原聡
第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月 応用物理学会
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超低電圧リテンションSRAMのエネルギー極小点動作
塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月 応用物理学会
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ニアスレッショルド電圧動作ULVR-SRAMセルの設計
原拓実, 吉田隼, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月 応用物理学会
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超低電圧リテンションフリップフロップ(ULVR-FF)のエネルギー極小点動作
瀧口憲一郎, 塩津勇作, 松崎翼, 山本修一郎, 菅原聡
第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月 応用物理学会
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MODELING AND DESIGN OF TRANSVERSE-TYPE MICRO THERMOELECTRIC GENERATOR USING SILICON NANOWIRES 国際会議
T. Kumagai, Y. Shiotsu, S. Sugahara
IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems 2021年1月 IEEE
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新型超低電圧リテンションSRAMセルの設計と解析
北形大樹, 吉田隼, 塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月 応用物理学会
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シリコンナノワイヤを用いたトランスバース型マイクロTEGモジュールの高出力設計
熊谷颯人, 塩津勇作, 遠藤弘之, 菅原聡
第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月 応用物理学会
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新型超低電圧リテンションSRAMマクロの設計と解析
塩津勇作, 北形大樹, 山本修一郎, 菅原聡
第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月 応用物理学会
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シリコンナノワイヤを用いたトランスバース型マイクロTEGモジュールの完全最適設計とその性能
熊谷颯人, 塩津勇作, 遠藤弘之, 菅原聡
第68回応用物理学会春季学術講演会 2020年9月 応用物理学会
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ホイスラー合金を用いた薄膜トランスバース型マイクロTEGモジュールの最適設計
塩津勇作, 遠藤弘之, 熊谷颯人, 菅原聡
第67回応用物理学会春季学術講演会 2020年3月 応用物理学会
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新構造ピエゾエレクトロニックトランジスタを用いたFFの設計と性能
塩津勇作, 山本修一郎, 舟窪浩, 黒澤実, 菅原聡
第80回応用物理学会秋季学術講演会 2019年9月 応用物理学会
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シリコンナノワイヤを用いたトランスバース型マイクロTEGモジュールの最適設計
熊谷颯人, 塩津勇作, 遠藤弘之, 菅原聡
第80回応用物理学会秋季学術講演会 2019年9月 応用物理学会
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薄膜トランスバース型μTEGモジュールの最適構造における層間絶縁材料の影響
遠藤弘之, 熊谷颯人, 塩津勇作, 菅原聡
第80回応用物理学会秋季学術講演会 2019年9月 応用物理学会
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新構造ピエゾエレクトロニックトランジスタの低リーク設計とそのSRAMへの応用
塩津勇作, 山本修一郎, 舟窪浩, 黒澤実, 菅原聡
第66回応用物理学会春季学術講演会 2019年3月 応用物理学会
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薄膜π型マイクロTEGモジュールの最適設計における熱電材料膜厚の影響
熊谷颯人, 塩津勇作, 大久保岳, 菅原聡
第66回応用物理学会春季学術講演会 2019年3月 応用物理学会
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Design and Performance of Silicon Nanowire Micro Thermoelectric Generators 国際会議
Y. Shiotsu, T. Okubo, H. Kumagai, S. Sugahara
Joint International EUROSOI Workshop and International Conference on Ultimate Integration on Silicon 2019年3月
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Design of New Piezoelectronic Transistors and Their Ultralow-Voltage SRAM Application 国際会議
Y. Shiotsu, S. Yamamoto, H. Funakubo, M. K. Kurosawa, S. Sugahara
Joint International EUROSOI Workshop and International Conference on Ultimate Integration on Silicon 2019年3月
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Thin-Film π-Type Micro TEG Using Vacuum/Insulator-Hybrid Isolation with Convex-Shape Hot-Plate Module Structure for Wearable Device Applications 国際会議
Y. Shiotsu, T. Seino, N. Chiwaki, S. Sugahara
Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications 2018年12月
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新構造ピエゾエレクトロニックトランジスタの設計方法
塩津勇作, 山本修一郎, 舟窪浩, 黒澤実, 菅原聡
第79回応用物理学会秋季学術講演会 2018年9月 応用物理学会
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各種層間絶縁膜を用いた薄膜π型マイクロTEGモジュールの最適設計
熊谷颯人, 塩津勇作, 大久保岳, 菅原聡
第79回応用物理学会秋季学術講演会 2018年9月 応用物理学会
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Design and Circuit Performance of a New Piezoelectronic Transistor 国際会議
Y. Shiotsu, S. Yamamoto, H. Funakubo, M. K. Kurosawa, S. Sugahara
IEEE Silicon Nanoelectronics Workshop 2018年6月 IEEE
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新構造ピエゾエレクトロニックトランジスタの設計とそのデバイス・回路性能
塩津勇作, 山本修一郎, 周藤悠介, 舟窪浩, 黒澤実, 菅原聡
第65回応用物理学会春季学術講演会 2018年3月 応用物理学会
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酸化亜鉛/磁性ガーネット積層膜における磁気円二色性
菊地颯希, 水戸慎一郎, 塩津勇作, 笹野順司
電子情報通信学会 電子部品・材料研究会（CPM） 2016年11月 電子情報通信学会
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Enhancement of Magnetic Circular Dichroism in Bi-layered ZnO-Bi:YIG Thin Films 国際会議
S. Mito, Y. Shiotsu, J. Sasano, H. Takagi, M. Inoue
61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials 2016年11月
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ZnOナノ結晶を表面に成長させた磁性ガーネット薄膜の磁気光学応答
塩津勇作, 水戸慎一郎, 笹野順司
第63回応用物理学会春季学術講演会 2016年3月 応用物理学会
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不揮発性SRAM：エッジコンピューティングの革新的低消費電力技術 招待
塩津勇作, 山本修一郎, 菅原聡
日本学術振興会 先進薄膜界面機能創成委員会 第6回研究会 2021年10月 日本学術振興会
産業財産権
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処理装置
菅原 聡, 塩津 勇作
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記憶回路
菅原 聡, 塩津 勇作
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双安定回路および電子回路
菅原 聡, 塩津 勇作
共同研究・競争的資金等の研究課題
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新型ゲインセルを用いた擬似SRAMの研究開発
研究課題/領域番号：26K14753 2026年4月 - 2029年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
塩津 勇作
配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）
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CMOSロジックの低消費電力技術に関する研究
研究課題/領域番号：21J10430 2021年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
塩津 勇作
配分額：1500000円 （ 直接経費：1500000円 ）
本年度は前年度設計した3M-SRAMを用いたProcessing-in-memory(PIM)型ニューラルネットワーク(NN)アクセラレータマクロの設計およびその性能評価・検証を中心に研究を進めた．NNのアーキテクチャには2値化NN(BNN)を用いた．開発したPIM型BNNアクセラレータ(BNA)マクロは重みデータとバイアスデータを3M-SRAMマクロに格納する．メモリ部に3M-SRAMを用いることで，通常のSRAMでは実現できないエネルギー最小点(EMP)での動作が可能となり，さらに0.2V程度の超低電圧（ULV）でデータ保持を行うULVリテンションを用いたパワーゲーティング（PG）も導入できる．また，このBNAマクロを用いれば，任意のサイズ・形状のネットワークを複数マクロで構成できる．
BNAマクロの性能を寄生抵抗・容量を考慮した高速SPICEによる大規模シミュレーションにより評価を行った．開発したBNAマクロは0.2VのULVリテンションを用いた実質的なPGによって，待機時電力を84%削減できることを示した．さらに，0.4VのEMP動作により動作時電力を通常電圧動作(1.2V)と比べて1/100にまで削減できることを示した．3M-SRAMのEMP動作に基づく推論によって，エネルギー効率(TOPS/W)は最大化し，許容される積和演算の並列数も大幅に増大されることから，演算能力(TOPS)も飛躍的に向上できることを示した．例えば，通常電圧動作時に比べて，演算性能(TOPS)が同じであれば，1/10程度の消費電力で済み，消費電力が同じであれば，10倍程度の演算性能を実現できる．全結合層を用いたベンチマークから，このBNAマクロを用いれば，並列数に応じて0.5-4TOPSの高い演算能力を61-65TOPS/Wの高いエネルギー効率で実現できることを明らかにした．