[12p-N403-1~14] 11.5 接合，回路作製プロセスおよびデジタル応用

[12p-N403-8] 断熱量子磁束パラメトロン回路を用いたストカスティック演算に基づく積和演算器の動作実証

〇(M2)羅 文輝¹、竹内 尚輝^2,3、陳 オリビア⁴、吉川 信行^1,3 (1.横国大院理工、2.産総研RCECT、3.横国大IAS、4.東京都市大院理工)

キーワード：超伝導、ストカスティク演算

本研究では低電力なストカスティック演算（SC）ベースのディープニューラルネットワーク（DNN）を構築するため、断熱量子磁束パラメトロン（AQFP）回路を用いた積和演算器（MAC）を提案する。SC-MACは、ストカスティクナンバージェネレータ（SNG）、掛け算を表現するANDゲートアレーと足し算を表現するマルチプレクサ（MUX）で構成される。SNGは、SCを行うため、真性乱数を利用し、確率変換回路（PCC）を用いて二進数x_iおよびw_iを対応する乱数列に変換する。ANDゲートとMUXで算術演算を行うことで、演算回路の面積を大幅に低減でき、大規模DNNの実現が可能である。AIST HSTPを使用して4入力MACを設計および作製し、実験によりSNGを評価してMACの動作を実証した。