※Cell Broadband Engine™
IBM、SONYグループ、東芝が共同で開発した高性能プロセッサ。マルチコア・アーキテクチャを採用し、超高速データ転送能力により、大容量メディアアプリケーションを扱うデジタルメディア機器等での応用が可能です。Cell Broadband Engineは、株式会社ソニー・コンピュータエンタテイメントの商標です。
映像編集時のユーザのストレス軽減のためSpursEngine™が実現すること
Qosmio開発責任者 的場 司
SpursEngine™は、HD映像の処理を非常に得意とする映像専用エンジンです。従来のPCではCPUとGPUが行っていた処理を一手に引き受けることで、HD映像の分析や変換をリアルタイムに行えるようになりました。目指したのは、CPUとGPUをHD映像の計算から解放し、ユーザの待ち時間を短縮すること、そしてHD映像の視聴や編集をしていても、同時に他の操作も快適にできることでした。
将来、CPUやGPUの性能が今と比べて格段に向上すれば、同じようなことができるかもしれません。しかし、最低でも数年、あるいはもっと先かもしれないと思っています。従来のPCでは、1時間のHD映像の編集・変換に数時間かかります。ユーザは映像変換処理が終わるまで待つしかありませんでした。これはユーザにとって大きなストレスです。そこで、この課題を解決するために開発したのがSpursEngine™です。
本来なら何年も待たねばならなかったかもしれない、リアルタイムのHD映像処理機能が、New Qosmioには搭載されているのです。
低消費電力・超高速演算を実現した東芝の技術力
SpursEngine™には、非常に高速な演算能力が求められていました。ハードディスクに保存されているHD映像は、1秒間につき17Mbit程度の大きさに圧縮されていますが、表示するためにCPUやGPUで展開した後の映像データ量は膨大になります。動画はコマ落ちがわかりやすいので、性能が足りないPCだとカクカクとした映像になってしまうのです。この膨大なデータをリアルタイムで処理するために、Cell broadband Engine™の技術を採用しました。
Cell broadband Engine™は8つのコアを持つ高性能チップですが、その消費電力と発熱はノートPCに内蔵できる許容値をはるかに超えてしまいます。そこで、消費電力と発熱を抑えるため、Qosmioに搭載するSpursEngine™は、コアを4つに減らしました。動作周波数もほぼ半分に抑え、10W台という低消費電力を達成しました。しかし、それでは納得する性能が出ません。そこで技術者たちが考えたのが、性能の低下を補うために、DVDビデオ等で採用されているMPEG2とH.264形式のビデオデコーダ回路（動画を展開する専用の回路）とビデオエンコーダ回路(動画を圧縮する専用回路)を搭載することです。その結果、HD映像の変換と分析を同時に処理できる高い能力と、低消費電力の両立が実現したのです。
SpursEngine™は、技術者たちが高性能と低消費電力の両立を目指して、妥協せずに試行錯誤を繰り返し、ノートPCのために生み出した映像専用エンジンなのです。
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HD映像処理中でも30％程度のCPU占有率を目標にしました
映像処理によるストレスは、CPUに負荷がかかり過ぎることが要因です。
SpursEngine™以前は、映像の変換処理を行っているCPUの占有率は常に100％でした。この状態では、最新の高性能PCでも、もっさりとした動作になってしまいます。今回発表したQosmioなら、映像の変換処理をSpursEngine™に一括して任せることで、CPUの占有率を30%程度に抑えることができるのです。
SpursEngine™でHD映像を変換・分析する場合、まずPC上のアプリケーションから展開前の圧縮映像データを受け取ります。その後、圧縮映像データは生の映像データに展開されます。この時、映像データの大きさは膨大になります。次に、このデータは、SpursEngine™に搭載されている4つのコアとXDRメモリの間で顔認識や高画素化変換などの映像処理が行われます。この間の最大データ転送速度は最大12.8GB/秒と非常に高速で、展開後のHD映像でもリアルタイムに処理できるのです。そして、再び圧縮されたデータがPCのメインメモリに出力され、PC上のアプリケーションに転送される仕組みになっています。
従来は、展開された巨大なHD映像のデータが、メインメモリとCPU、GPUの間を駆けめぐっていました。その点、SpursEngine™があれば、HD映像の展開と圧縮をまとめて処理してくれるため、CPUやGPUに流れるデータ量が格段に抑えられるのです。その分PCの処理能力に余裕が生まれます。
いつでも快適に使える--当たり前のようで今までできなかったことが、SpursEngine™で実現しました。
アイディア次第で夢の機能が実現する
SpursEngine™は、PCI Expressインターフェースでパソコンの中枢と接続されており従来のパソコンで採用されているx86システムと協調動作します。これまでのソフトウェアやハードウェアも、従来通り利用できます。
SpursEngine™対応のソフトウェアを利用する場合には、高画質化や高速化などの恩恵を受けられます。SpursEngine™対応のソフトウェアが自動的にSpursEngine™を利用するので、ユーザが意識する必要はありません。
対応ソフトウェアは、これからどんどん増えていきます。SpursEngine™はプロセッサなので、どんな処理をするかはソフトウェアによって決まります。アイディア次第で、これまでできなかったことが実現するでしょう。
夢をかなえてくれるプロセッサ。それが、東芝の最先端テクノロジの結晶でもあるSpursEngine™です。