乱数発生器

開放特許情報番号
L2007005452
開放特許情報登録日
2007/9/14
最新更新日
2015/9/16

基本情報

出願番号 特願2007-155008
出願日 2007/6/12
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2008-310403
公開日 2008/12/25
登録番号 特許第4625936号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 乱数発生器
技術分野 情報・通信、電気・電子
機能 機械・部品の製造
適用製品 乱数発生器
目的 乱数発生速度を早くすると供に、回路構成をコンパクト且つ容易に構成できるようにした乱数発生器を提供する。また、コンパクト、低消費電力、かつ作製した乱数を不揮発に保持することができる乱数発生器を提供する。
効果 この乱数発生器は、コンパクト、低消費電力を達成し、高速動作を行えるようにでき、かつ作成した乱数を不揮発に保持することができる乱数発生器を実現することができる。また、この乱数発生器によれば、磁気抵抗素子における外場による磁化自由層の揺動を、自然乱数の種とするため、大がかりな増幅器・閾値回路を使用することなく、二値化した真性度の高い乱数を高速に発生させ、かつそのデータを不揮発で保持することができる乱数発生器を得ることができる。
技術概要
図1は乱数発生器の回路構成図である。乱数発生器1では、磁気抵抗素子2の磁化固定層側の基板を接地し、磁気抵抗素子2の磁化自由層側のキャップに、リセットパルスを入力するためのバッファアンプ3の出力側と、セットパルスを入力するための利得可変アンプ4の出力側と、乱数出力を取り出すためのコンパレータ5の出力側を接続する。コンパレータ5の出力は、乱数出力として取り出すと供に、積分器6に入力される。積分器6の出力は誤差アンプ7の一方入力端(−)に入力される。誤差アンプ7の他方入力端(+)には反転確率平均値(例えば、「0.5」)が入力される。誤差アンプ7の出力は、利得可変アンプ4に入力され、利得を可変調整する。ここで、磁気抵抗素子2に接続されたバッファアンプ3は、リセット手段を構成する。また、図1の回路において、バッファアンプ3と磁気抵抗素子2を除いた回路部分はセット電流設定手段を構成する。図2に垂直磁気材料(ここではFe−Pt合金)を用いたCPP−GMR素子の構造図を示す。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【改善】
改善効果1 磁気抵抗素子の形状に関係なく、適切な磁化電流を傾きがなだらかになる特性から容易に設定することができるため、磁気抵抗素子の大きさは1ミクロン角より小さくすることが可能であり、既存の集積回路技術によって、乱数発生回路の並列化をすることができる。また、乱数1ビットを発生させるためのエネルギーはCPP−GMR素子を使った場合1ナノジュール以下、MgO−TMR素子を使った場合10ナノジュール以下と極めて低消費電力にできる。
改善効果2 小型、低消費電力で、真性度が高い乱数を、高速かつ不揮発で発生させることができる乱数発生器を実現できる。この乱数発生器を、例えば、ICカード、携帯電話、持ち運び可能なコンピュータなどに組み込むことで、セキュリティの高いシステムを実現することが可能になる。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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