| 年度 |
2026年度 |
開講部局 |
先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻量子物質科学プログラム |
| 講義コード |
WSP06500 |
科目区分 |
専門的教育科目 |
| 授業科目名 |
有線インターフェース特論 |
授業科目名
（フリガナ） |
ユウセンインターフェーストクロン |
| 英文授業科目名 |
Advanced Wireline Interface Technologies |
| 担当教員名 |
久保木 猛 |
担当教員名
(フリガナ) |
クボキ タケシ |
| 開講キャンパス |
東広島 |
開設期 |
1年次生 後期 ４ターム |
| 曜日・時限・講義室 |
(4T) 水1-4：先405N |
| 授業の方法 |
講義 |
授業の方法
【詳細情報】 |
対面, オンライン（同時双方向型）, オンライン（オンデマンド型） |
| 講義中心、板書多用、ディスカッション、学生の発表 |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
4 |
使用言語 |
B
:
日本語・英語 |
| 学習の段階 |
6
:
大学院専門的レベル
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| 学問分野（分野） |
25
:
理工学 |
| 学問分野（分科） |
12
:
電子工学 |
| 対象学生 |
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| 授業のキーワード |
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| 教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
（学部生対象科目のみ） | |
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到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ） | |
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| 授業の目標・概要等 |
目標
1. 有線インターフェース技術の役割と、システム全体における重要性を説明できる。
2. 高速有線通信の基本構成要素（送信回路、受信回路、クロック回路など）の動作原理を理解できる。
3. CMOS集積回路を用いた有線インターフェースの設計上の課題（帯域、消費電力、ジッタ、ノイズ耐性など）を整理できる。
4. 光通信・光デバイスの基本構造と、電気–光融合における回路・デバイス協調設計の特徴を説明できる。
5. 有線通信と光通信の実装比較を行い、応用シナリオ（エッジAI、データセンタ、チップレット間通信など）を展望できる。
概要
有線通信と光通信を対象に、物理層インターフェース回路の基礎から応用までを学ぶ。高速SerDesやクロック回路、イコライゼーション技術を通じて電気的な有線通信の基本を理解するとともに、光デバイスや光インターフェース回路を通じて電気–光融合技術の最新動向を学ぶ。さらに、チップレット間光I/OやCo-packaging技術を題材に、将来のインターフェース技術の展望を議論する。 |
| 授業計画 |
第1回：導入 ― 有線インターフェース技術の位置づけと応用分野（エッジAI、データセンタ、HPC など）
第2回：有線通信チャネルの基礎 ― 伝送路特性、損失、雑音、チャネルモデル
第3回：高速有線通信回路の基本構成（送信回路、受信回路、クロック回路）
第4回：イコライゼーション技術（FFE、DFE、CTLE）とその回路実装
第5回：クロック生成・分配技術（PLL, CDR, ジッタ特性）
第6回：低消費電力設計のアプローチと最新有線通信技術動向（PAM4, 112Gbps級回路など）
第7回：有線通信インターフェースのシステム応用（データセンタ、チップ間通信、SoC内バス）
第8回：光通信の基礎 ― 光伝送の特徴と電気通信との比較
第9回：光デバイスの基礎（レーザ、変調器、フォトディテクタ）
第10回：光インターフェース回路 ― ドライバ、TIA、クロスドメイン設計
第11回：光電融合インターフェース ― CMOS集積回路との協調設計課題
第12回：チップレット間光I/OとCo-packaging技術（Si-Photonics, 光インターポーザ）
第13回：有線通信と光通信の比較・統合（帯域、消費電力、距離、実装コスト）
第14回：最先端研究事例（Co-packaged optics, 光電融合AIチップ, 次世代データセンタ向けリンク）
第15回：まとめと展望 ― 将来の有線インターフェース像（Beyond Moore, 量子・AI応用）
定期試験は実施せず、レポートおよび発表による評価を基本とする。 |
| 教科書・参考書等 |
参考書
• 高速ビデオ・インターフェースHDMI&Display Portのすべて 長野 英生 著 CQ出版社
• 国際会議論文（ISSCC, VLSI, OFC, ECOC など）
• J. F. Buckwalter, “Design of High-Speed Wireline Transceivers”, Springer.
• B. Razavi, “Design of Integrated Circuits for Optical Communications”, Wiley.
• 最新の学術論文・レビュー記事
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授業で使用する
メディア・機器等 |
テキスト, 配付資料, Microsoft Teams |
| 【詳細情報】 |
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授業で取り入れる
学習手法 |
ディスカッション, ペア・リーディング, 反転授業 |
予習・復習への
アドバイス |
最新の国際会議論文を読んで発表してもらいます。論文を読めるだけの基礎学力が重要です。 |
履修上の注意
受講条件等 |
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| 成績評価の基準等 |
成績評価は授業目標の到達度により決定し，期末試験より100点満点中60点以上を合格とする． |
| 実務経験 |
有り
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実務経験の概要と
それに基づく授業内容 |
企業での半導体集積回路設計業務 |
| メッセージ |
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| その他 |
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すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。 |