【中发报道】名古屋大学与日本国际超导产业技术研究中心（I微处理器EC） 超导工学研究所日前利用低温超导SFQ（Single Flux Quantum，单磁通量子器件）电路技术，试制成功了一款工作半导体高达120GHz的8位移位寄存器。据该研究所称，作为包含频率电路的集成电路，实现超过100GHz的工作频率的在全球尚属首次实现。采用此次的技术，就有可能实现80GHz～100GHz甚至更高的LSI和开关ST。技术细节将在荷兰第10届国际超导电子会议2005（ISEC’05）上发表。
SFQ电路是通过交换单磁通量子而非电荷进行信息处理的逻辑电路。除可将元件的工作频率提高至数10GHz～100GHz以上外，还可将每个栅极的耗电量控制在CMOS电路的大约1/100～1/1000左右。不过，为了使铌（Nb）布线达到超导状态，需要将冷却芯片在5K以下的超低温环境中。
此前采用SFQ电路制造的LSI的最大工作频率仅有40GHz。此次，通过提高铌布线电路制造工艺，提高了芯片的运行速度。具体而言，就是将构成SFQ元件的约瑟夫逊结（Josephson Junction）一端的长度从2μm缩短到1μm。此外，还根据工艺的精密化，对构成电路的单元库（Cell Library）进行了更新。
此次试制的电路包括300多个约瑟夫逊结。今后，除将采用该工艺开发面向路由器的开关LSI以外，还将致力于开发面向超级计算机的微处理器。“越是需要高速处理的用途，与半导体元件相比SFQ电路的优势就越大。假如采用半导体元件制造处理能力达到‘地球模拟器’50倍的1.6PFLOPS超级计算机，耗电量将超过200MW。而采用此次实现的100GHz的SFQ电路制造，加上制冷设备的耗电量才仅有1.3MW。据估算，装置的占地面积也可控制在4m×4m左右的空间内”。
（源自：日经BP社记者）
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