|
|
| ２００６.１２.６ 第３８回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信 号に掲載 |
|
「高周波アナログ半導体技術セミナー」
「１チップＴＶチューナ技術」
高周波・アナログ(HA)委員会との合同開催
※記事は、「高周波・アナログ(HA)委員会」を参照下さい。
|
|
|
|
| ２００６.１１.２７ 第３７回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信 68号に掲載 |
|
「次世代ワイヤレスモジュール設計のための基盤技術とその応用」
講師： 本城 和彦 氏 電気通信大学 情報通信工学科 教授
|
第37回IP・設計委員会セミナーが平成18年11月27日（月）18時から東京都千代田区一ツ橋の日本教育会館
にて開かれた。
講師は電気通信大学情報通信工学科教授の本城和彦氏で「次世代ワイヤレスモジュール設計のための
基盤技術とその応用」と題して講演を行った。：
|
|
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
--本城 和彦 氏 略歴--
・昭49 電通大・電波通信卒
・昭51 東工大大学院修士課程電子物理工学修了
同年 日本電気(株)中央研究所入社
・平6 同社超高速デバイス研究部長
・平13 電通大 情報通信工学科教授
化合物半導体デバイス、マイクロ波半導体回路、マイクロ波受動素子・回路の研究に従事、工博．
IEEE MTT-S Microwave Prize（1983および1988）・Meritorious Service
Award (2004)、
電子情報通信学会学術奨励賞（1980）・エレクトロニクス賞（1999）各受賞．
IEEE Fellow．IEEE MTT-S理事、APMC国内委員長、APMC2002論文委員長等を歴任.
|
|
概要：
ワイヤレス情報通信におけるキーワードはつぎの4つ。
１．超高電力効率（電池を電源とする携帯端末の普及、信号処理回路の高集積高機能化等）
２．超高線形（デジタル無線変調波[W-CDMA、OFDM]の飽絡線変動特性、MIMO、UWB方式）
３．超広帯域（自己補対UWB用2オクターブアンテナ、超広帯域回路技術）
４．人間の寸法（身長1.7ｍ、胸囲90ｃｍ，φ＝30ｃｍ）。
本城研究室における次世代超高周波ワイヤレスモジュール研究では、FDTD電磁界・半導体デバイス統合
解析技術の確率と応用展開について実績を上げている。たとえば、「超高効率」では4次以上高調波処理が
可能なF 級増幅器の実現（2005）、「超低歪み」ではマルチキャリヤ増幅器の隣接チャンネル漏洩電力の発生
メカニズム解明（2005）、「超広帯域」では世界に先駆けての小型自己補対アンテナのUWB応用実用性の実証
（2004）などである。
尚、熱解析・電磁解析・半導体デバイス解析の融合例、マルチトーンの周波数分布を考慮したマイクロ波
InGaP／GaAsHBT増幅器の非対称性歪みの改善、非共振型アンテナのUWB応用、UWB RFフロントエンドMMIC
、ブロードサイド4結合線路を用いた超広帯域帯域通過フィルタ等についての説明があったが詳細は省略する。
|
|
|
|
| 本ページtopへ |
|
|
|
| ２００６.１０.１７ 第３６回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信67号に掲載 |
|
「自動車向け半導体ソリューションに向けて」
講師： 矢野 陽一氏 ＮＥＣエレクトロニクス（株）第四システム事業本部長
|
第36回IP・設計委員会セミナーが平成18年10月17日（火）18時から
東京都千代田区一ツ橋の日本教育会館にて開かれた。
講師をNECエレクトロニクス（株）執行役員兼第4システム事業本部長
矢野陽一氏にお願いし、「自動車向け半導体ソリューションに向けて」
と言う演題でお話を伺った。
その内容概略は次の通りである。：
|
NECエレクトロニクス 矢野陽一氏 |
|
--矢野 陽一 氏 略歴--
京都大学工学部数理工学科 修士課程終了
・１９８０年 日本電気株式会社入社
・１９９８年 General Manager, NEC Elecrtonics Inc. （現
NEC Electronics America,Inc.）
・２００２年 ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 第四システムＬＳＩ事業部長
・２００４年 同社 第四システム事業本部長 現在に至る
|
|
１．自動車向け半導体市場
自動車の世界生産規模は2005年で約6300万台であり、今後2010年に向けて年平均3.4％成長すると予測され
る。 自動車向け半導体市場は年平均6.0％伸びると予測され、その内半分はMCUとパワーデバイスで占められ
ると予測される。
自動車に使われるMCUの平均数は1980年に8個であったが、2005年は37個にまで増えた。
車内のネットワークはCAN(Controller Area Network）、LIN（Local Interconnect
Network）から成る。
自動車向け半導体市場の特徴としては、超高品質（不良ゼロ）が要求されること、数量は限定的だが広範な
製品が要求されること、シビアな動作温度（-40℃～125℃）が要求されること、デザインインから量産までの
期間が長い（3～4年）こと、長期にわたる製品供給責任を要求される（10年～20年）こと、客先毎に要求が異なる
ことなどである。
２．NECエレクトロニクスの自動車向けビジネスの紹介
自動車向けMCUの世界シェア12％（2004年）を2010年に20％とし、世界一を目指す。そのために高性能製品
を広い範囲で提供していく（8ビット78KO～32ビットRISC V850）。さらに高速小面積のフラッシュメモリ内臓型、
小型パッケージ、先進SIP等も提供する。 より具体的には、Powertrain用としてGPｘ
MCUs (CAN)、
PGx MCUs(CAN)、PHｘ（CAN、ＦlexRay）等をラインアップし、Body Electronics用としてFシリーズ（CAN、LIN）、
Dシリーズ（CAN、ステッパーモータ）、Rシリーズ、Sシリーズ、78K、V850等を揃え、Low-end
Body Electronics
として、 Kシリーズ（LIN）、Fシリーズ（CAN、LIN）等を用意している。その他、X-by-
wire、HEV等の新アプリケ
ーション、FlexRay Starter Kit（GT200）、Vision Sensing（自動車検出、道路レーン検出）等を開発中である。
ソフトウエア開発の為の標準化コンソーシアム（AUTOSAR；2003年6月独で設立）、FlexRay（2000年9月
独で設立）、JasPar（2004年9月日本で設立）等に全てに参画している。
NECエレクトロニクスは、またグローバルなビジネスサポート体制、サードパーティネットワーク体制を敷いて
いる。NECエレクトロニクスは高品質、高信頼度の製品を提供し続けることで世界市場でのシェア拡大を図る。
|
|
|
|
| 本ページtopへ |
|
|
|
| ２００６.９.６ 第３５回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信65号に掲載 |
|
「ＣＭＯＳセンサーの今後の開発課題は何か？
スーパーＣＣＤハニカムの開発者が語る。」
講師： 益金 和行氏 富士写真フイルムＲ＆Ｄ統括本部 嘱託
|
第35回IP・設計委員会セミナーが2006年9月6日（水）東京都
千代田区一ツ橋の日本教育会館において行われた。
「ＣＭＯＳセンサーの今後の開発課題は何か？スーパーＣＣＤ
ハニカムの開発者が語る。」という演題で、富士写真フイルム
Ｒ＆Ｄ統括本部嘱託の益金和行氏が講演した。
要旨は次の通りである：
|
富士写真フイルム 益金 和行 氏 |
|
--益金和行氏 略歴--
・１９７１年 大阪大学理学研究科卒 同年富士写真フイルム開発部入社
・１９８２－９０ ＮＥＷ ＹＯＲＫ駐在。
エレクトロニックイメージング分野でのＥｍｅｒｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの探索、発掘に従事。
北米大学との共同研究、ベンチャー企業との共同開発プロジェクト。
Ｓｔａｎｆｏｒｄ，ＭＩＴ，ＵＣＬＡ，Ｃａｒｎｅｇｉｅ Ｍｅｌｏｎほか。 Ｚｏｒａｎ，ＳＵＮＤＩＳＫ，ＥＸＡＢＹＴＥ，ＴＲＷ，ＢｒｏｏｋＴｒｅｅ ｅｔｃ．
・１９９１－２００５ 富士フイルムマイクロデバイス画像圧縮、画像処理ＬＳＩ，Ｍｉｘｅｄ Ｓｉｇｎａｌ， ＩＥＥＥ１３９４
通信デバイス開発を指揮。
１９９５からはメガピクセルＣＣＤの開発を指揮。世界初民生ＤＳＣ用メガピクセルＣＣＤ、世界初全画素読み出しメガ
ピクセルスーパーＣＣＤハニカムを商品化。
（９８－２００１ 取締役、２００１－２００５常務取締役）
・現在 富士写真フイルムＲ＆Ｄ統括本部 嘱託）
|
|
先ず、ＣＣＤメーカーとして最後発であった富士写真フイルムがどのようにしてデジタルカメラ用メガＣＣＤに
おいて、他社に先行できたかの経緯が説明された。 益金氏はここで、富士写真フイルムは後発であるが故に
新しい発想で開発できたと当時を振り返り、とにかく自分で遊んでみないと何をやるべきかが出てこないことを
強調された。
次いで、ＣＭＯＳセンサー時代到来の背景を説明され、ＣＭＯＳセンサーの時代がヒタヒタト来るのを前から
感じていたことを述懐された。 そのなかで、ＣＭＯＳの技術の進歩(微細化)によりコスト面の有利さが、
ＣＭＯＳセンサーの画質が悪いというディメリットを補うようになったこと、ＣＭＯＳセンサーは構造が単純である
こと等のCMOSセンサーのメリットを上げた。
ＣＣＤでは日本メーカーの独占状態であったのに対し、ＣＭＯＳセンサーでは市場をかなり海外勢に抑えられて
いるのが現状である。 中でもＣＭＯＳのラインを持っているマイクロン、三星が怖い。
特に一世代ふるいラインを活用できるので、償却負担が軽いかないしは償却済みのラインが使えることは
脅威である。
今後の見通しの中で、ＣＣＤとＣＭＯＳセンサーとの棲み分けは無く、市場の取り合いになり、どちらかが倒れる
まで闘いは続くとの見方を示した。
今回のセミナーは多数の参加者があり、これまでのIP・設計委員会では1、2を争う50名近い参加者を数え、
CMOSセンサーについての関心が大変高いことが感じられた。
また、講演も開発の第一線で活躍された方の話だけに、大変具体的で説得力のある内容であった。
次回は2006年10月17日（火）18時～20時、日本教育会館701号室において、ＮＥＣエレクトロニクス株式会社
第四システム事業本部長の矢野陽一氏に「自動車向け半導体ソリューションに向けて」という演題でクルマに
使われるマイコンの動向についてご講演頂く予定である。
|
|
|
|
| 本ページtopへ |
|
|
|
| ２００６.８.８ 第３４回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信64号に掲載 |
|
「地図情報を用いたゼンリンのビジネス展開」
講師： 青木裕幸氏 （株）ゼンリン 取締役 経営企画室長
|
JASVAの第34回IP・設計委員会セミナーは平成18年8月8日
(火)、東京都千代田区一ツ橋の日本教育会館において開催
された。
講師に（株）ゼンリン取締役経営企画室長の青木裕幸氏を
お招きし、「地図情報を用いたゼンリンのビジネス展開」という
演題で講演してもらった。
講演内容概略は次の通りである。
--青木 裕幸 氏 略歴--
昭和 50. 3 東京大学 工学部 機械工学科卒
50. 4 新日本製鐵株式會社 入社
平成 4. 7 同社 八幡製鐵所 製鋼部 第一製鋼工場長
7. 6 同社 八幡製鐵所 製鋼部 製鋼技術室長
11. 2 株式会社ゼンリン出向
12. 4 同社 電子地図制作本部
品質管理部長
13.12 同社 制作本部 商品開発二部長
15. 4 同社
経営戦略室長
16. 4 同社 制作本部長
18. 4 同社
経営企画室長（現職） |
(株)ゼンリン取締役経営企画室長 青木裕幸氏 |
|
|
▼ゼンリンという会社の紹介：
1948年善隣出版社として創業、H16年度の売上は住宅地図が全体の1/3電子、電子地図が半分以上を占める。
全国の住宅地図帳をつくっているのはゼンリンだけ、また、カーナビの地図の75％はゼンリンのものである。
▼住宅地図事業：
毎日新聞の連載記事、ザ・ドキュメント「地図に生きる」の中から、最後に残った離島の現地調査の様子を書
いた記事を引用しつつ、全国3000余市町村をくまなく戸別表示した住宅地図づくりの様子が紹介され、住宅
地図帳ができるまでのプロセスが具体的に紹介された。 この５０年余の実績とノウハウを結集し、住宅地図
をベースにした応用地図の紹介があった。
▼住宅地図のデジタル化：
デジタル化は時代の要請と思われる。 住宅地図のデータベースはレイヤー構造になっていることが説明され
た。 地図製作は海外へのシフトが進んでおり、データ入力作業は漢字圏の上海、深セン等へ移管している。
▼地図情報利用システムを用いるZmapシリーズ：
地図DBとユーザのDBを組み合わせた新たなビジネスを展開している。統合型GISは全国43警察本部、消防署
本部が導入、民間では金融、不動産関係が導入したしている。その他、電子住宅地図Zio(タッチペン式）、
デジタウン(PC用住宅地図)等の紹介もあった。
▼カーナビゲーションへの対応：
ナビ地図の歴史まとめ、フォーマット統一を目指した「ナビ研」が発足したこと等の紹介があり、現在新車の
70％はカーナビを標準搭載しているとの説明があった。
▼海外ナビ事業：
海外ナビ市場はこれから。 カーナビ発展は日本⇒欧州⇒米国の順になる。
欧州ではパーソナルナビが近年爆発的に伸びたので今後が楽しみである。
▼カーナビソフトの将来：
データベースをより新鮮に、より高精度に、より便利に、が目指す方向であり、今後は楽しめる3D化へ移行
していく。 現状のHDD型ナビは書き換えができるが、取替えが面倒、また通信型ナビはデータ更新に時間と
通信費の負担が増える等の問題を抱えている。
紙媒体やCD・DVDは年に１回の買い替えでは遅すぎるという問題がある。これらについては差分データの
更新を行う手法により、通信時間の低減、コストの低減を目指す。
▼自動車の運転支援に耐える地図データ：
３次元道路データ （縦断勾配、横断勾配、曲率半径、摩擦係数等）、各種道路標識、道路面マーキング等の
データ収集が必要。地図を取り巻く環境が変化して都市は垂直展開の時代になっているので、リアルな３D
地図が必要である。
3Dデータ収集は最新機器とローテクの組み合わせにより行われている。 独自開発の計測機器を専用車
に搭載し、自動車や歩行者の視点からデータを収集し、ハイビジョンカメラにより極めて高解像度のテクス
チャ画像を得て、リアルな形状モデルをつくる等の手法により、今後カーナビの進化に対応し、従来の市街
地図からリアルな３Ｄ地図データの採用を拡大する。
▼その他新しい事業：
ネット配信事業、its-mo Navi(最新の情報を提供、市町村合併にも対応）、携帯電話で見るケイタイまっぷ、
カーナビとの連携、歩行者ナビ等の新事業への取り組みが紹介された。
この歩行者ナビはカーナビとは違うデータベース構築が必要、即ち、駅の通り抜け、地下街・地下鉄駅の
通り抜け、歩道橋通行、施設内通行、建物出入口までの案内などが必要である。
|
|
|
| 本ページtopへ |
|
|
|
| ２００６.６.６ 第３３回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信62号に掲載 |
|
「エレクトロニクス製品開発におけるデジタルモノづくりへのアプローチ」
講師： 上野 泰生氏 （株）図研 取締役営業本部長兼３Dソリューション事業部長
|
第33回IP・設計委員会セミナーが2006年6月6日(火) 東京都千代田区
一ツ橋下記の日本教育会館おいて行われた。講師に㈱図研 取締役
営業本部長兼3Dソリューション事業部長の上野泰生氏をお招きし、
「エレクトロニクス製品開発におけるデジタルモノづくりへのアプローチ」
と言うタイトルで講演をお願いした。その概要は以下の通りである。
--上野 泰生氏 略歴--
1985年 大阪工業大学経営工学科卒業後、同年（株）図研入社。
1993年 プリント基板ＣＡＤの営業を経て、大阪支社長。
1996年 ダイナミック・ソリューション事業部設立、同統括マネージャ。図研初の
コンサルティングビジネスとして、エレクトロニクスメーカに特化したエ
ンジニアリングＩＴソリューションを手がけ、 |
図研 上 野 泰 生 氏 |
|
2001年 （株）図研 取締役就任。日本だけでなく韓国、欧米へビジネスを展開し、平行してインターネッ
ト上の部品商社（株）
チップワンストップの設立（２００４年10月マザーズ上場）にも参画。
2003年 3Ｄソリューション事業部を設立し、仏ダッソーシステムズ社とのビ ジネスアライアンスなど、新領域である3Ｄビジネス
を推進。 電気・機構のＣＡＤビジネス、ＰＬＭビジネスの豊富な経験を背景に、エレクトロニクスメーカ各社の製品開発
プロセス全般における課題に精通し、新プロセスやＩＴなどのソリューション提案活動を行っている。
2006年3月（株）チップワンストップ社外取締役就任
|
|
▼エレクトロニクス業界の現状
2004年電子工業生産高は約20兆円で、4輪車生産高約17兆円を上回る。営業利益率は電機業界が80年代から 下降したのに対し、自動車業界は90年代から上昇した。 日本エレクトロニクス産業は淘汰の真只中、生き残れ るのは上位数社のみである。 モノづくりの源泉は現場力(日本企業が強い）と戦略力(米国企業が強い）である。
日本メーカが生き残りを賭けている製品領域は、技術革新を伴う摺り合わせ型である。
▼エレクトロニクス製品開発プロセス
エレクトロニクス製品の構成主要素はメカアセンブリとPCBアセンブリであり、この内、品質・コスト・デリバリ・
環境(ＱＣＤＥ)に占めるウエイトはＰＣＢアセンブリが大である。 PCBアセンブリの構成要素はプリント基板＋
電子部品(能動、受動）である。
品質（Ｑ）の課題は、回路の高速化に伴うＳＩ/ＥＭＣ対策コスト増大、新部品・パッケージ(極小チップやＢＧＡ等）
技術進化に伴う製造性の考慮、Ｔｉｍｅ to Maｒｋｅｔの短縮のための量産化速度アップ等がある。
コスト（Ｃ）の課題は、複雑化するコストの切り下げ（労務費の割合は低い）である
環境（Ｅ）の課題は、環境へ配慮したモノづくりへの要求増大に対処することである。 例えば、全サプライヤに
対するＲｏＨＳ情報問い合わせと製品情報の突合せが必要。 除外対象物質、除外対象製品 各国ルールの
確認と変更のフォローも必要である。
▼デジタルモノづくりへのアプローチ
ＱＣＤ+Ｅのフロントローディング、コンカレント設計・製造が必須。 部品情報の管理、製品情報・プロセスの
電子化・可視化、ナレッジの電子化とシミュレーション、設計情報の3次元化によるデジタルモックアップ、
工場情報の電子化などが必須。
▼製品開発プロセスにおけるEngineering ITの役割
高精度な設計、製造情報の生成が目的。QCDEのフロントローディング実現のために製品ライフサイクル全般
で活用すること。 即ち、CADによる機構アセンブリ設計・製造データ出力、CADによるPCBアセンブリ設計・製造
データ出力、セット全体の3次元化による高精度なデジタルモックアップ、セット内における電気-機構の物理的
干渉に関する検証、PCBアセンブリ・セットの3D解析などである。
▼部品情報の流れと管理のしくみ・狙い
ここでは、Rosetta Net、ECALS、調達部門、品質・環境部門、設計・製造部門などの部品情報の流れが説明
され、一元化・標準化、部品情報管理、ライブラリ管理などが紹介された。
▼半導体の流通
コストダウンや調達リスクの低減、最適部品の選択を行うには、部品情報及びサプライヤ情報を常に管理して
いく必要がある。
▼BOM(bill ｏf Ｍａｔｅｒｉａls)の役割と実例
Ｅ－ＢＯＭ(製品の仕様を決めるために必要)Ｍ－ＢＯＭ(調達・加工の手順を決めるために必要）。
▼デジタルマニュファクチャリングに向けた3つの取り組み
製造準備工程の効率化、設計変更管理、トレーサビリティ確保、（製造現場での実作業としては実装、検査、
品質管理）について説明された。
▼EMS考察
EMS活用は低迷するエレクトロニクス業界を救うか？メガEMSを活用することのメリットとして、コストメリット、
OEM側の財務体質改善（固定費の変動費化等）、Time to Marketの短縮、生産の世界展開が可能である、
などが指摘された。
尚、最後に講師の著書を紹介する。
「実践デジタルものづくり」エレクトロニクスメーカ復活の最強メソッド
上野泰生著 白日社刊 2005年11月発行 2,400円+税
|
|
|
|
| 本ページtopへ |
|
|
|
| ２００６.５.１１ 第３２回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信61号に掲載 |
|
「並列アプリケーションプロセッサMP211の
アーキテクチャと低電力化設計」
講師： 鳥居 淳氏 NECシステムデバイス研究所 主任研究員
|
平成18年5月11日東京都千代田区一ツ橋の日本教育会館において、
第32回IP・設計委員会セミナーが開かれた。講師にＮＥＣシステム
デバイス研究所主任研究員の鳥居淳氏をお招きし、「並列アプリケー
ションプロセッサＭＰ211のアーキテクチャと低電力設計」というタイトル
で講演して頂いた。その概要は次の通りである。
--鳥居 淳氏 略歴--
1992年 慶應義塾大学大学院 理工学研究科 計算機科学専攻
修士課程修了 同年NEC入社
1999年 情報処理学会論文賞受賞
2001-2002年 米国Wisconsin大学Computer Sciences専攻 訪問研究生
現在、 NECシステムデバイス研究所主任研究員 並列プロセッサ、
低電力SOCアーキテクチャの研究に従事 |
NECシステムデバイス研究所 鳥居 淳氏 |
|
先ず、最近のマルチコアＳＯＣの紹介があり、ハイエンドから組込まで多数のマルチコアプロセッサ製品の紹介
がなされた。そして今後のＣＰＵの性能向上策としては高性能と低電力を両立させやすいマルチコアＳＯＣが主流
となるとの説明があった。
マルチコアSOCの概観として、各社の代表例として、UniPhier(松下)、Cell（IBM/ソニー/東芝）、MeP(東芝)、
SH-Mobile(ルネサス)、FR-V(富士通)、OMAP(TI)等が紹介された。
次いで、NECのプロセッサＭＰ211の概要とその特徴についての解説があり、ＭＰ211の目指したところ、
そのア―キテクチャ思想、について詳しい解説がなされた。 その中で取り上げたものは、ＭＰ211ブロック図、
ダイフォトグラフ、並列処理技術、バスアーキテクチャ、バス性能シミュレーション結果、低電力化技術、Ｇａｔｅｄ
Ｃｌｏｃｋ制御(動作時低電力化）、クロックツリーの最適化、ルート位置におけるクロックＧａｔｉｎｇ効果、Ｃｌｏｃｋ
Frequency制御（アイドル時の低電力化）、その制御論理と効果、電源分離（スタンバイ低電力化）、プログラマ
ブル状態遷移制御、状態遷移図、ＭＰ211使用トランジスタ、低電力技術の効果、タスク並列制御処理ソフト
ウエアの課題、ＯＳ Ｗｒａｐｐｅｒ、セキュリティレベルの向上等である。
さらに、ＭＰ211の設計と検証として、Ｃ言語ベースハードウエア設計フロー、その適用ブロック、論理検証戦略、
Ｃ言語レベルシミュレーション環境（ＣｌａｓｓＭａｔｅ）、ＲＴＬランダムパターン検証、ハードウエアとソフトウエアの
ハイブリッドエミュレーション等について説明がなされた。今後の方向性として、単体アプリケーションの加速と
一層の低電力化があるとして、前者のなかでSymmetric Multi-Processor(SMP)についての説明があり、
さらにControl Flow-level Parallelismについて自動並列化の原理と効果の解説があった。
後者では、ＤＶＦＳ、バックバイアス制御、コア単位でのＤＶＦＳ化（マルチコアＤＦＳ技術による低電力化）、
マルチコア低電力回路技術の今後についての説明があった。
最後に、マルチコアＳＯＣは低電力かつ高機能なチップを実現する上で必要不可欠であるとした上でNECの
並列アプリケーションプロセッサＭＰ211の特長が紹介された。
例えば、ＡＲＭ926を3個とＤＳＰ、グラフィックスエンジン、周辺ＩＰを組み込み、並列処理を効率化するための
バスアーキテクチャを提案している、等々の説明があった。
また、将来展望としてSMP化、Control Flow-level Parallelismによる高性能化、マルチコアDVFS、基板バイアス
制御による低電力化等が取り上げられ解説された。
|
|
|
|
| 本ページtopへ |
|
| |
|
| ２００６.４.５ 第３１回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信 号に掲載 |
「最新のプロセッサ やわらかいハードウエアを目指して
～並列プロセッサＣｅｌｌが創造する新しい世界を明らかにする」
講師： 関口 浩氏 (株）東芝 セミコン社
ブロードバンドシステムLSI統括部 応用技術部長
|
|
|
| ページtopへ |
| |
|
|
| ２００６.２.２２ 第３０回 ＩＰ・設計委員会 JASVA通信58号に掲載 |
「ロボット技術の動向と実時間分散制御向きプロセッサ」
講師： 松井 俊浩氏 独立行政法人産業技術総合研究所
デジタルヒューマン研究センター センター長代理
|
|
第30回IP・設計委員会セミナーが2006年2月22日（水）東京都千代田区一ツ橋の日本教育会館にて行われた。
講師に産業技術総合研究所デジタルヒューマン研究センター センター長代理の松井俊浩氏をお招きし、
「ロボット技術の動向と実時間分散制御向きプロセッサ」というテーマでご講演頂いた。
その概略は次の通りである。
今回のご講演では、内外のロボット技術の動向を概観し、特に最先端のヒューマノイドロボットの実現に必要な、
情報処理技術として、実時間制御、分散制御に適した新型プロセッサRMTP
(Responsive Multi-Threaded
Processor)を紹介します。
8本のスレッドを並行して処理する機能、ベクトル演算器、優先度スケジューラなどをハードウェアで実現し、
レスポンシブリンクによるネットワークによって大規模な分散制御系を実現します。
|
|
--松井氏略歴--
1982年 東京大学大学院情報工学専門課程修士修了。
同年、工業技術院電子技術総合研究所に入所。
1989年まで極限作業ロボット大プロに従事、マルチメディアディスプレイの
開発を担当。
1991年、東京大学大学院情報工学、工学博士学位取得
1991年から1999年にかけて、米国スタンフォード大学ロボット工学研究所、
米国マサチューセッツ工科大学人工知能研究所、
オーストラリア国立大学システムエンジニアリング研究センターなど
の客員研究員、客員教授。
1994－2000年、通商産業省、RWCプロジェクト実世界知能研究センター、
自律学習研究チーム長
2001-02年、独立行政法人産業技術総合研究所、企画本部、総括企画主幹
および情報通信チーム長。
2003年より、産総研デジタルヒューマン研究センター、センター長代理および
人間モデリングチーム長。 |
産総研 松井 俊浩氏 |
|
【拡大するロボット需要】
ロボット市場は現在5000億円であり、2015年には1.1兆円～4.5兆円になると予測される。
その予測の背景は、人間の能力を超える製品が新産業を創造すること、ものづくりと少子高齢化を背景に
新ロボット市場が創生されること、多品種変量生産に対応できる次世代ロボット、サービス業が大きな市場
となること等が挙げられ、当面のアプリとしては清掃、警備、見守り・介護等がある。
これらの普及には人件費との比較が問題となり、留守番、警備で10万円、掃除、搬送で20万円、介護で50万円
と言われている（現時点では殆ど不可能な価格）。
ロボットのコストでは部品代の占める率が大きい。 例えば人間型ロボット（ヒューマノイド）の場合、モーター周り
10万円、センサ類100万円と高額でこれらを数十個使用するのでそれだけで数千万円のコストになる。
ヒューマノイドの開発は欧米では宗教上の抵抗があり、日本は自由に開発できる環境なので有利である。
【ヒューマノイドロボットの夢と現状】
世の中には不可能なもの（永久機関）まず無理なもの（タイムマシン）ひょっとしたらできるかもしれないもの
（宇宙人探索、核融合炉）、きっとできそうなもの（癌の征圧）等があるが、人間並みのロボットは必ずできるもの
の範疇に入り、その時期は2040年～50年と予測される。
ロボットとは「知覚から行動への知的な結合」と定義される（P．H．Winston）。そして特定の用途に限定した
専用機（単機能）と多様な用途に適応する汎用機（多機能・拡張性）に分けられる。ヒューマノイドは汎用機で
ある。
二足歩行のロボットが初めてホンダから発表された時は驚きだった。その中身は不明だったが、そのような
ロボットができるということ自体が十分な情報であって、その後東大、ソニー等で次々二足歩行のロボットが
発表された。 なぜ二足歩行の人間型か？それは社会インフラが人間向きにできていることや汎用性、多機能
を追及するからだと説明される。
ヒューマノイドロボットの認識・計画機能としては距離画像、床領域の発見、足跡の計画、自己干渉検査（自分
の手足や体がぶつからないかを検査、人間には何でもないことだが）、オンライン歩行等がある。視覚と計画
機能を使った行動では障害物のある環境でのボールの追跡等がある。
ロボットと人間を比較すると、センサ（眼、耳、触覚）、アクション（筋肉、骨格、エネルギー）、インテリジェンス
（計算、記憶）と対応させられる。一つ一つを比較すると人間の持つ能力の高さは比較にならないほど高い。
現在のロボットの計算能力は人間にはるかに及ばないが、コンピュータのこれまでの発達の傾向から外挿する
と2050年には人間に追いつく。
【ヒューマノイド制御システム】
ヒューマノイドロボットの情報処理系はHRP-2（産総研2002）の場合、プロセッサはPentium3×2、OSは
ART-Linuxを採用している。 QRIO(ソニー2003)の場合、プロセッサは64bit‐RISC×3、OSはAperiosである。
HRP-2の情報処理系では拡張できない処理能力、多数の切れやすい配線（ロボットが倒れるのは殆ど断線
による）、増大する処理能力要求（動作計画、認識、実時間制御、低消費電力）等の課題を抱えていた。
【ヒューマノイドの実時間分散型情報処理】
JST CRESTプロジェクト（期間2003－2008年で産総研、東大、慶応大を実施機関とし、Responsive
Multithreaded Processor 、Responsive Link、実時間Linuxを開発）を紹介する。
実時間処理とは物理法則で制約される実世界の現象を制御するのが目的で即応性を追及するもの。
そのためには専用プロセッサを割り当てる、処理に要する時間を予測する、タスクに優先順位を付ける、
タスクの切り替えを速くする等を行う。
インテル系プロセッサによる中央制御から分散制御へ移行する実時間・分散制御アーキテクチャを採用する。
スケーラブルな処理能力を得るために分散処理チップを新設計し、実時間・分散OS（実時間・高速通信リンク、
並列処理）を新開発する。
Responsive Multi-Threaded (RMT) Processorはハードウエアで分散実時間処理を支援、高い計算野力
（ピークでPentium4の約5倍）があり、低消費電力である等の特長を有する。
ヒューマノイドロボットから広がる実時間分散処理の応用として、サービスロボット（ホーム、オフィス）、車載
エレクトロニクス（ドライブ・バイ・ワイヤ、自律走行）、ユビキタスセンサー環境等がある。
以上ロボット技術の現状と今後の見通しを総括する、極めて知的刺激にとんだ内容豊かな講演であった。
|
|
|
| ページtopへ |
|
|
| |
 |
_/_/_/_/_/_/_/_/_/_/_/ 第３１回 IP・設計委員会 /_/_/_/_/_/_/_/_/_/_