🧱 3. GAA / AMS / MRAMブロックの仕様と構成定義
3. Specification and Composition of GAA, AMS, and MRAM Blocks
🎯 目的｜Objective
この章では、SystemDKベースPoCで統合される主要ブロック群：
- GAA Logic（Gate-All-Aroundトランジスタによる先端SoCロジック）
- AMS（Analog-Mixed Signal：アナログIFやセンサモジュール）
- MRAM（不揮発性メモリブロック）
の基本構成、I/O、動作条件、周辺とのインタフェースについて定義する。
This section defines the key specification points of each block
to support layout integration and constraint derivation for the PoC.
⚙️ 各ブロックの基本仕様｜Core Specifications
📌 GAA Logic Block
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| ノード | 3nm / 5nm相当（FinFETより後のプロセス） |
| 主機能 | データ制御、FSM、クロック制御 |
| 電源 | 0.7–0.9V |
| 周波数 | 最大2GHz想定 |
| インタフェース | AXI, SPI（PoC内ではシンプル構成） |
📌 AMS Block
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 機能 | ADC, DAC, センサIF, PLL |
| 電源 | アナログ1.2V, デジタル1.0V |
| 感度 | 外来ノイズ/EMIに弱い：物理隔離設計が必須 |
| 要件 | バイアス安定性、レイアウトシンメトリ、寄生成分対策 |
📌 MRAM Block
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| タイプ | STT-MRAM（Spin-Transfer Torque） |
| 容量 | 数Mbit程度 |
| 電源 | 1.2V書込 / 0.9V読込（2電圧必要） |
| 特徴 | 書込中に高電流・熱が発生（熱応力制約あり） |
| 信頼性 | 書込パルス幅、データ保持特性を要考慮 |
🔌 インタフェース構成｜Interface Overview
| 接続 | 信号種別 | 備考 |
|---|---|---|
| GAA ⇄ AMS | SPI / GPIO | 制御用 |
| GAA ⇄ MRAM | バス接続 / SRAM-Like | 読書用アクセス |
| 外部⇄AMS | アナログライン / クロック | EMI対策・アイソレーション領域必要 |
| 全体制御 | FPGA経由 / JTAG | 実評価環境用 |
📐 ブロック配置とPDN要件｜Placement and Power Profile
- GAAは中心部、AMSはエッジ or シールド領域に配置
- MRAMは熱拡散パスを確保できる配置が望ましい
- AMS用PDNは独立的なLDO or 電源アイソレータが推奨される
📘 本章のまとめ｜Summary
GAA / AMS / MRAM の仕様定義を明示することで：
- 統合設計時の制約評価（熱、EMI、応力）が可能となる
- PDN・フロアプラン・ピン配置の整合性を事前検討できる
- SystemDKにおける設計テンプレート化への基盤が整う
Proper specification helps unify constraint-driven integration
and accelerates SystemDK-based reusability in future projects.